Name: assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography
Uploaded: 2014-02-03T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography at JoVE.com

Vi tackar Fred Roberts och Chris Vit för exemplarisk teknisk support. Vi tackar Brigham Kvinna Sjukhus Cardiovascular Physiology Kärna för att förse med instrument och medel för detta arbete. Detta arbete stöddes delvis av NHLBI beviljar HL093148, HL086967, och HL 088.533 (RL), K99HL107642 och Ellison Foundation (SC).

Surgical Procedure <ol><li> Erhåll 8 veckor gamla manliga C57BL / 6 möss och acklimatisera sig under en vecka innan några experimentella procedurer utförs. </li><li> Innan avbildning, är lungartären ocklusion utfördes som beskrivits tidigare 14 enligt AVMA riktlinjer och godkänt IACUC protokoll. Ekokardiografiska Images Förvärv och Mätningar Alla förkortningar som används är sammanfattade i tabell 1. </li></ol> 1. Parasternal...

<ol>
	<li>Anavekar, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Usefulness+of+right+ventricular+fractional+area+change+to+predict+death,+heart+failure,+and+stroke+following+myocardial+infarction+(from+the+VALIANT+ECHO+Study).">Usefulness of right ventricular fractional area change to predict death, heart failure, and stroke following myocardial infarction (from the VALIANT ECHO Study).</a> Am. J. Cardiol. 101, 607-612 (2008).</li><li>Berger, R. M., Cromme-Dijkhuis, A. H., Witsenburg, M., Hess, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tricuspid+valve+regurgitation+as+a+complication+of+pulmonary+balloon+valvuloplasty+or+transcatheter+closure+of+patent+ductus+arteriosus+in+children+&lt;+or+=+4+years+of+age.">Tricuspid valve regurgitation as a complication of pulmonary balloon valvuloplasty or transcatheter closure of patent ductus arteriosus in children &lt; or = 4 years of age.</a> Am. J. Cardiol. 72, 976-977 (1993).</li><li>Marwick, T. H., Raman, S. V., Carrio, I., Bax, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+developments+in+heart+failure+imaging.">Recent developments in heart failure imaging.</a> JACC Cardiovasc. Imaging. 3, 429-439 (2010).</li><li>Souders, C. A., Borg, T. K., Banerjee, I., Baudino, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+overload+induces+early+morphological+changes+in+the+heart.">Pressure overload induces early morphological changes in the heart.</a> Am. J. Pathol. 181, 1226-1235 (2012).</li><li>Karas, M. G., Kizer, J. R. <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+the+right+ventricle+and+associated+hemodynamics.">Echocardiographic assessment of the right ventricle and associated hemodynamics.</a> Prog. Cardiovasc. Dis. 55, 144-160 (2012).</li><li>Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiography+in+the+assessment+of+right+heart+function.">Echocardiography in the assessment of right heart function.</a> Eur. J. Echocardiogr. 9, 225-234 (2008).</li><li>Rudski, L. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+the+echocardiographic+assessment+of+the+right+heart+in+adults:+a+report+from+the+American+Society+of+Echocardiography+endorsed+by+the+European+Association+of+Echocardiography,+a+registered+branch+of+the+European+Society+of+Cardiology,+and+the+Canadian+Society+of+Echocardiography.">Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American Society of Echocardiography endorsed by the European Association of Echocardiography, a registered branch of the European Society of Cardiology, and the Canadian Society of Echocardiography.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 23, 685-713 (2010).</li><li>Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiography+in+translational+research:+of+mice+and+men.">Echocardiography in translational research: of mice and men.</a> J. Am. Soc. Echocardiogr. 21, 1083-1092 (2008).</li><li>Thibault, H. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+assessment+of+murine+pulmonary+arterial+pressure:+validation+and+application+to+models+of+pulmonary+hypertension.">Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension.</a> Circ. Cardiovasc. Imaging. 3, 157-163 (2010).</li><li>Polak, J. F., Holman, B. L., Wynne, J., Right Colucci, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ventricular+ejection+fraction:+an+indicator+of+increased+mortality+in+patients+with+congestive+heart+failure+associated+with+coronary+artery+disease.">ventricular ejection fraction: an indicator of increased mortality in patients with congestive heart failure associated with coronary artery disease.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 2, 217-224 (1983).</li><li>Tanaka, N., et al. <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, 1109-1117 (1996).</li><li>Benza, R., Biederman, R., Murali, S., Gupta, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+cardiac+magnetic+resonance+imaging+in+the+management+of+patients+with+pulmonary+arterial+hypertension.">Role of cardiac magnetic resonance imaging in the management of patients with pulmonary arterial hypertension.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 52, 1683-1692 (2008).</li><li>Lang, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommendations+for+chamber+quantification.">Recommendations for chamber quantification.</a> Eur. J. Echocardiogr. 7, 79-108 (2006).</li><li>Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+cardiac+surgery:+comprehensive+techniques+for+the+generation+of+mouse+models+of+human+diseases+and+their+application+for+genomic+studies.">Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies.</a> Physiol. Genomics. 16, 349-360 (2004).</li><li>Schulz-Menger, , et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardized+image+interpretation+and+post+processing+in+cardiovascular+magnetic+resonance:+Society+for+Cardiovascular+Magnetic+Resonance+(SCMR)+Board+of+Trustees+Task+Force+on+Standardized+Post+Processing.">Standardized image interpretation and post processing in cardiovascular magnetic resonance: Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) Board of Trustees Task Force on Standardized Post Processing.</a> J. Cardiovasc. Magn. Reson. 15, 35 (2013).</li><li>Williams, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+ultrasonic+measurement+of+regional+and+local+pulse-wave+velocity+in+mice.">Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse-wave velocity in mice.</a> Ultrasound Med. Biol. 33, 1368-1375 (2007).</li><li>Senechal, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+Doppler+echocardiography+method+to+evaluate+pulmonary+capillary+wedge+pressure+in+patients+with+atrial+fibrillation.">A simple Doppler echocardiography method to evaluate pulmonary capillary wedge pressure in patients with atrial fibrillation.</a> Echocardiography. 25, 57-63 (2008).</li><li>Frea, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+evaluation+of+right+ventricular+stroke+work+index+in+advanced+heart+failure:+a+new+index.">Echocardiographic evaluation of right ventricular stroke work index in advanced heart failure: a new index.</a> J. Card. Fail. 18, 886-893 (2012).</li><li>Pokreisz, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+overload-induced+right+ventricular+dysfunction+and+remodelling+in+experimental+pulmonary+hypertension:+the+right+heart+revisited.">Pressure overload-induced right ventricular dysfunction and remodelling in experimental pulmonary hypertension: the right heart revisited.</a> Eur. Heart J. Suppl. , H75-H84 (2007).</li><li>Bauer, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+speckle-tracking+based+strain+imaging+for+rapid+cardiovascular+phenotyping+in+mice.">Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice.</a> Circ. Res. 108, 908-916 (2011).</li></ol>

Vi visar att TTE ger en känslig och reproducerbar metod för rutinmässig bedömning av RV struktur och funktion hos möss. Före tillkomsten av TTE, studier av RV fokuserade till stor del på RVSP mätning via höger hjärtacatheterization, en terminal och invasiv förfarande 6,9,11,17. Tidigare rapporter har beskrivit en rad olika tekniker för att utföra högra hjärt mätningar 3,4,11,17-19. Men de flesta tidigare studier rapporterade RV storlek och strukturella d...

Historiskt har prognostisk bedömning av hjärtsvikt fokuserat på LV, som är lätt att bilden via ekokardiografi. Ett flertal studier på LV struktur och funktion med hjälp av ekokardiografi har lett till inrättandet av normalvärden för LV struktur och funktion 1,5,6. Mätningar av LV storlek och systolisk funktion erhållits från tvådimensionella och Color Doppler bilder är av stor betydelse eftersom de möjliggör visuell avgränsning av fack och geometri i detalj för LV 7. M-läget används ofta för att mäta LV dimensioner och fraktionerad förkorta (FS) i möss. Inter-observatör och intra-observatör variabilitet är låga för mätningar diameter som använder det här läget, men väggtjockleksmätning brukar vara ganska variabel 7. Pulsad doppler med färg (PW eller färg Doppler) har använts för att utvärdera klaff uppstötningar 8,9. Liknar LV spelar RV en viktig roll och är en viktig predictor av sjuklighet och dödlighet hos patienter som lider av hjärt-lungsjukdom 1,7,10. Dock är echocardiographic utvärdering av RV sig utmanande på grund av sin komplexa form 5,11 och dess retrosternal läge som blockerar ultraljudsvågorna 8,9. RV är en halvmåneformad struktur omslag runt LV och har en komplicerad anatomi med tunna väggar som är vana vid lågt tryck och motstånd mot lungkärl 6. För att övervinna förhöjd vaskulär resistans (PVR), först ökar RV i storlek och genomgår hypertrofi. I kroniska sjukdomar som pulmonell hypertension eller pulmonell vaskulär sjukdom, genomgår RV progressiv dilatation, så småningom resulterar i en försämring av systolisk och diastolisk funktion 4,5,10. Ekokardiografi spelar en viktig roll för screening och diagnos av PAH trots vissa begränsningar som finns i den kliniska diagnoskapacitet. Den huvudsakliga fördelen medTTE ligger i att det är icke-invasiv och att den kan utföras på lätt sövd, eller ens medvetna djur 9. TTE ger också en rimlig uppskattning av PA-tryck, samt en löpande bedömning av förändringar i RV struktur och funktion 12,13. På grund av tekniska framsteg inom TTE, däribland utvecklingen av högfrekventa mekaniska sonder, vilket gör axiell upplösning på cirka 50 pm på ett djup av 5-12 mm, hög bildhastighet (mer än 300 ram / sek), och höga samplingsfrekvenser , är ekokardiografi ett val verktyg för att avbilda den snabbt upphandlande liten storlek mus hjärta 8,11. Longitudinell uppföljning av RV funktion med hjälp av flera vyer, bland annat 2-dimensionella (2D) kort och lång axel, M-mode och Doppler akustiska fönster ger kompletterande information om RV anatomi och funktion. Sammantaget tillåter denna metod fullständig längd bedömning av RV hemodynamiken i fysiologi och patologisk inställning <sup&gt; 4,7. Häri ger vi en detaljerad steg-för-steg-metod för att använda icke-invasiv TTE att karakterisera RV anatomiska och funktionella förändringar som är sekundära till PAC i möss.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="609">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:157px;">High Frequency Ultrasound</td>
			<td style="width:108px;">FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td style="width:96px;">Vevo 2100</td>
			<td style="width:248px;"></td>
		</tr>
		<tr height="60">
			<td height="60" style="height:60px;width:157px;">High-frequency Mechanical Transducer</td>
			<td style="width:108px;">FUJIFILM VisualSonics, Inc.</td>
			<td style="width:96px;">MS250, MS550D, MS400</td>
			<td style="width:248px;"></td>
		</tr>
		<tr height="67">
			<td height="67" style="height:67px;width:157px;">Millar Mikro Pressure Catheter</td>
			<td style="width:108px;">Millar</td>
			<td style="width:96px;">SPR-1000</td>
			<td style="width:248px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography

Emerging kliniska data stöder uppfattningen att RV dysfunktion är avgörande för patogenesen av hjärt-kärlsjukdom och hjärtsvikt 1-3. Vidare är RV signifikant hos pulmonära sjukdomar såsom pulmonell arteriell hypertension (PAH). Dessutom är RV remarkably känsliga för hjärt-patologier, inklusive vänster kammares (LV) dysfunktion, klaffsjukdom eller RV infarkt 4. För att förstå rollen av RV i patogenesen av hjärtsjukdomar, är väsentligt en pålitlig och icke-invasiv metod för att komma till RV strukturellt och funktionellt. En icke-invasiv trans bröstkorg ekokardiografi (TTE) baserad metod etablerades och validerats för övervakning av dynamiska förändringar i RV struktur och funktion hos vuxna möss. Att påföra RV stress, använde vi en kirurgisk modell av lungartären sammandragning (PAC) och mätte RV svar över en 7-dagars period med hjälp av en högfrekvent ultraljudsmikrovisualiseringsystemet. Skenopererade möss användes som kontroller. Bilder förvärvades i lätt sövda möss vid baseline (före operation), dag 0 (omedelbart efter operation), dag 3 och dag 7 (efter operationen). Data analyserades offline med hjälp av programvara. Flera akustiska fönster (B, M, och Color Doppler lägen), som kan konsekvent erhållits i möss, som tillåts för tillförlitlig och reproducerbar mätning av RV struktur (inklusive RV väggtjocklek, slutdiastoliska och end-systoliska dimensioner), och funktion ( fraktionerad område förändring, fraktionerad förkortning, PA topphastighet, och topp tryckgradient) i normala möss och efter PAC. Med denna metod, var den tryck gradienten följd av PAC noggrant uppmätt i realtid med hjälp av Color Doppler-läge och var jämförbar med direkta tryckmätningar utförda med en Millar hifi microtip kateter. Sammantaget visar dessa data att RV mätvärdena från olika komplimentary vyer som använder ekokardiografi är tillförlitliga, reproducerbara och kan ge insikter om RV struktur och funktion. Denna metod kommer att möjliggöra en bättre förståelse för den roll som RV hjärtsvikt.

I denna studie var baslinje ekokardiografi utfördes 48 h före operation. Möss randomiserades i två grupper. Möss fick lungartär ocklusioner (PAC) och simulerade operationer (Sham). Echocardiography utfördes vid dag 0, 3 och 7 efter kirurgisk procedur. Djuren avlivas omedelbart efter den sista ekokardiografi och hjärtan skördades för histologisk bedömning. Kateterisering genomfördes i undergrupp (n = 3 och 2 för dag 0 och 7, respektive) av PAC möss att mäta RVSP via tryckkateter. <p class="jove_content...

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography at JoVE.com

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

Höger kammare (RV) dysfunktion är avgörande för patogenesen av hjärt-kärlsjukdom, men ändå begränsade metoder finns tillgängliga för utvärderingen. Senaste framstegen inom ultraljud ger en icke-invasiv och korrekt alternativ för longitudinell RV studie. Häri vi detalj en steg-för-steg-ekokardiografisk metod med användning av en murin modell av RV trycköverbelastning.

Bedömning av höger kammare struktur och funktion i musmodell av lungartären Förträngning av Transthoracic Ekokardiografi

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

Research

JoVE Journal

Medicine

Transthoracic Echocardiography in Mice

Transtorakal ekokardiografi hos möss

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

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Ekokardiografisk bedömning av rätt hjärta hos möss

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension and Assessment of Right Ventricular Function in the Piglet

Kronisk Tromboembolisjukdom pulmonell hypertension och bedömning av rätt kammarfunktion i Piglet

An original piglet model of Chronic Thromboembolic Pulmonary Hypertension (CTEPH) associated with chronic Right Ventricular (RV) dysfunction is described. ...

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Bedömning av hjärt morfologiska och funktionella förändringar i musmodell av Tvär Aorta Förträngning av ekokardiografisk 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 ...

Transthoracic Speckle Tracking Echocardiography for the Quantitative Assessment of Left Ventricular Myocardial Deformation

Transtorakal Speckle Spårning ekokardiografi för kvantitativ bedömning av vänster kammares Myocardial Deformation

The value of conventional echocardiography is limited by differences in inter-individual image interpretation and therefore largely dependent on the ...

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

Murina ekokardiografi av vänster förmak, Aorta, och lungartären

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Ekokardiografisk mätning av höger kammar diastoliska parametrar i mus

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

A Pulmonary Trunk Banding Model of Pressure Overload Induced Right Ventricular Hypertrophy and Failure

En pulmonell stammen Banding modell av trycket överbelastning inducerad höger vänsterkammarhypertrofi och misslyckande

Right ventricular (RV) failure induced by sustained pressure overload is a major contributor to morbidity and mortality in several cardiopulmonary ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

Isometrisk kontraktilitet mätning av mus mesenterica artär med Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Invasiv hemodynamisk bedömning för det högra ventrikulär systemet och Hypoxiinducerad pulmonell arteriell hypertension hos möss

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...