Name: ultrasound imaging of the thoracic and abdominal aorta in mice to determine aneurysm dimensions
Uploaded: 2019-03-08T14:00:00
Duration: 6 min 8 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions at JoVE.com

Forfatternes forskningsarbejde blev støttet af den National Heart, Lung, og Blood Institute of National Institutes of Health under award numre R01HL133723 og R01HL139748 og American Heart Association SFRN i vaskulær sygdom (18SFRN33960001). Højsæson er understøttet af en AHA postdoc stipendium (18POST33990468). J.C. understøttes af NCATS UL1TR001998. Indholdet i dette håndskrift er udelukkende ansvarlig for forfattere og repræsenterer ikke nødvendigvis de officielle synspunkter af National Institutes of Health.

Ultralyd imaging i mus er udført med godkendelse af University of Kentucky institutionelle Animal Care og brug Udvalget (IACUC protokolnummer: 2018-2967). Under imaging, er musene bedøvede ved hjælp af isofluran 1-3% vol/vol og placeres på en varme platform til at reducere proceduremæssige stress og forhindre hypotermi. Øje lubricant er anvendt for at forhindre hornhinde skader på grund af tabet af den blinke refleks under anæstesi.
1. udstyr Setup
<ol><li>Drej på ultralyd maskine, varme platform, og gel varmere (figur 1).</li>
	<li>Åbn programmet ultralyd. Angiv undersøgelse oplysninger, såsom undersøgelse navn og mus oplysninger.</li>
	<li>Kontroller isofluran vaporizer og O2 tank. Hvis indholdet er lavt, fylde isofluran vaporizer og/eller bytte den for en ny O2 tank.</li>
	<li>Tilslut narkose scavenging filtre til induktion kammer og næsen kegle.</li>
	<li>Åbn filial induktion kammer.</li>
	<li>Tænde O2 tank.</li>
	<li>Drej O2 og isofluran drejeknapper på anæstesi vaporizer til 1 L/min og 0% vol/vol, henholdsvis, for at fylde salen med O2.</li>
</ol>2. forberedelse af musen
<ol><li>Placere musen i O2-fyldt induktion kammer for at minimere uønskede kardiovaskulære ændringer som følge af anæstesi.</li>
	<li>Tænd for isofluran vaporizer (1,5-2,5% vol/vol).</li>
	<li>Bekræfte fravær af hind lemmer tilbagetrækning refleks.</li>
	<li>Fjerne musen fra salen og placere en dråbe af sterile oftalmologiske smøremiddel i hvert øje.</li>
	<li>Omdirigere anæstesi til næsen kegle og lukke flow til induktion kammer.</li>
	<li>Lå musen dorsalt på varme platform med sin næse i anæstesi næsen kegle.</li>
	<li>Anvende depilatory creme på brystet eller maven, ved hjælp af en vatpind. Minimere mængden af depilatory fløde brugen for at undgå irritation.</li>
	<li>Vente på 1 min og derefter forsigtigt tørre af alle fløde og hår.</li>
	<li>Overrisle området med varmt vand og tør helt fjerne cremen.</li>
	<li>Dot gel på hver af de fire kobber fører på platformen.</li>
	<li>Tape hver pote pad ned (palms ned) til fører for elektrokardiogram (EKG) aflæsninger. Dette vil give EKG og respiratoriske fysiologi af musen mens bedøvede.</li>
	<li>Kontroller, at pulsen er mellem 450 – 550 slag/min. Da anæstesi påvirker hjertefunktion, som kan ændre aorta diameteren, justere levering sats af anæstesi, så pulsen er i en passende vifte.</li>
	<li>Anvende forvarmet ultralyds gel til webstedet parat.</li>
	<li>Vedhæfte sonden til indehaveren.</li>
	<li>Rotere platform for optimal scanning og sænke sonden, indtil det er i kontakt med ultralyds gel.</li>
</ol>3. imaging af thorax Aorta
<ol><li>Vippe ned platform til venstre side af musen.</li>
	<li>Lægge sonden på den højre kant af musens brystbenet (fig. 2A). Orientere reference markør på sonden caudally. Bemærk: Reference markør på sonden angiver retningen sonde og er i overensstemmelse med producenten på skærmen på ultralyd system (figur 2A-D). Formen af markøren varierer i hver ultralyd system.</li>
	<li>Brug farve Doppler torakal aorta for at bekræfte blodgennemstrømning.</li>
	<li>Justere ryglænets fase og sonde for at vise aorta klart (figur 3A, B). Bemærk: Aortaklappen og innominate og pulmonal arterier kan bruges til anatomiske landemærker for den højre parasternal længdeakse. Derfor kan aorta billeder fra dette synspunkt omfatte aortaklappen og innominate og pulmonal arterier i en ramme (fig. 3A). Hvis det er svært at fange det hele opstigende aorta i en scanning, på grund af aorta patologier såsom aorta dilatation og tortuosity, skal billederne hentes separat. Da adskilt billeder har potentiale til at forårsage en undervurdering af aorta målingerne, er fine positionering af scenen og sonde påkrævet. Den rigtige parasternal længdeakse visning er optimal for imaging hele opstigende aorta (figur 3C). Det er imidlertid ofte svært at fange den aorta sinus i denne visning, især i aneurysmal aortas. Venstre parasternal længdeakse Se muliggør en opsamling fra aorta-roden til den proksimale opstigende aorta som en alternativ tilgang, selv om denne visning ikke fange aortabuen i en ramme (figur 3C). For visningen venstre parasternal længdeakse lægge sonden på den venstre kant af brystbenet (figur 2B). Scenen er flad eller lidt vippes til musens højre. Udføre andre trin af proceduren på samme måde som den rigtige parasternal længdeakse opfattelse. Fordele og ulemper ved disse sonde holdninger er beskrevet i tabel 2. Aorta billeder skal være fanget konsekvent i enten højre eller venstre parasternal længdeakse udsigt.</li>
	<li>Beskære ultralyd billede for at øge den billedfrekvens, ved hjælp af knapperne til billeddybde og bredde.</li>
	<li>Ændre den fokale dybde på den dorsale side af den opstigende aorta, ved hjælp af drejeknappen for fokale dybde.</li>
	<li>Kontrollere parametrene ultralyd. Ultralyd indstillingerne for denne protokol er beskrevet i tabel 1.</li>
	<li>Flytte sonden forsigtigt, ved hjælp af X - og Y - aksen fase knop, for at fange den langsgående aorta billede med den største mulige diameter.</li>
	<li>Gemme en cine-loop.</li>
</ol>4. billeddannelse af den abdominale Aorta
<ol><li>Placere sonden paa tvaers, lige under brystbenet og formet som et sværd proces (figur 2C). Reference markør på sonden skal vende musens højre side. Den abdominale aorta skal være placeret ved siden af den ringere vena cava og/eller Vena (figur 3D).</li>
	<li>Visualisere den abdominale aorta med farve Doppler at bekræfte pulsatile flow. Bemærk: Hvis Doppler vinklen er vinkelret i forhold til blodtilførslen, vises en farve Doppler signal ikke i aorta. Ud over farve Doppler afbildning, kan den abdominale aorta skelnes fra vena cava og portal vene vedattrykkepå lidt nede sonden. Vena cava og portal vene er Komprimerbar, mens aorta fastholder sin passage.</li>
	<li>Beskære ultralyd billede for at øge billedhastigheden.</li>
	<li>Ændre den fokale dybde til den bageste væg af den abdominale aorta.</li>
	<li>Flytte sonden caudally til at visualisere punkterne gren af cøliaki og overlegne mesenteriallymfeknuderne arterier.</li>
	<li>Find lige nyrearteriestenose og bruge det som en milepæl. Bemærk: Da abdominale aortaaneurismer kan føre til aorta tortuosity, justere ryglænets sonde for at billedet for abdominalt aorta vinkelret. For en intern kontrol, skal et billede af den højre nyre forgreningspunktet registreres.</li>
	<li>Fange en cine løkke i det pågældende område, som viser den maksimale dilatation i den abdominale aorta (figur 3D, E). Bemærk: Lokalisering af aortaaneurismer varierer i hver dyremodel. Aorta dilatation i angiotensin II-inducerede mus forekommer overvejende i suprarenal aorta, mens CaCl2 eller elastase inducerer aorta aneurisme i aorta i mus infrarenal.</li>
</ol>5. postscanning mus pleje og oprydning
<ol><li>Aftørre den ultralyds gel, overrisle brystet eller maven med varmt vand, og Aftør forsigtigt musen tør.</li>
	<li>Returnere musen til sit bur, som er placeret på en varmepude.</li>
	<li>Sluk for isofluran vaporizer og O2 tank. Genopfylde vaporizer, hvis isofluran er lavt.</li>
	<li>Ren ultralyd maskine, sonde og platform med en blød klud og isopropylalkohol eller glutaraldehyd klude.</li>
	<li>Hente alle filer under scanningen.</li>
	<li>Slukke ultralyd maskine.</li>
	<li>Returnere mus til staldfaciliteter værelser, når de har inddrevet fra anæstesi.</li>
</ol>6. analyse
<ol><li>
Analyse af thorax aorta billeder
	<ol>
<li>Lancere analyse software og åbne ultralyd data. Et eksempel billede analyse software (Vevo LAB 3.0.0) er vist i supplerende figur 1.</li>
		<li>Vælg en aorta ultralyd billede for målinger fra cine-loop (figur 4A, C, E, G og supplerende figur 1). Bemærk: Denne protokol registrerer typisk seks til syv hjerteslag i én cine-loop. Da aorta diameteren er forskellige mellem systole og diastole (figur 4A-G), skal målingerne undersøges på en konsekvent fase af hjertets cyklus. Systolen er defineret fra R bølge til slutningen af T-bølge. I almindelighed, er T bølger svære at identificere i mus ECG. Derfor bør aorta diameteren i systolen måles på fysiologisk systolen, defineret ved besigtigelse af (figur 4jeg). Den kardiale fase når aorta er maksimalt udvidet bør være midsystole. Ende-diastolen defineres let på R bølge af EKG (figur 4jeg). Aorta målinger i slutningen-diastolen er enklere end dem i midsystole i form af skelne den kardiale cyklus.</li>
		<li>Tegn en linje midt i aorta lumen. Denne midterlinien vil blive brugt til at sikre, at målelinjerne er vinkelret på aorta (fig. 4B, D og supplerende figur 1).</li>
		<li>Drage vinkelrette linjer gennem midterlinien af den luminale indvendige kant til indvendige kant på aorta sinus og maksimal opstigende aorta niveauer (fig. 4B, D og supplerende figur 1).</li>
		<li>Måle aorta diameteren i mindst tre separate hjerteslag og beregne gennemsnittet af målingerne. Bemærk: Vevo2100 system bruger Vevo LAB analyse software til målinger af aorta dimension. Korte forklaringer for hver knap er som følger. Måling mode (supplerende figur 1A): denne tilstand skal være markeret for aorta målinger. Skyderen for en cine løkke (supplerende figur 1B): ultralyd ramme er valgt ved hjælp af denne skyder. Spores afstand (supplerende figur 1 c): den midterste linje tegnes med denne funktion. Lineær afstand (supplerende figur 1 d): dimensionen aorta er målt ved hjælp af denne funktion.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Analyse af abdominale aorta billeder
	<ol>
<li>Lancere analyse software og åbne ultralyd data.</li>
		<li>Vælg en aorta billede for analyse fra cine-loop (figur 4E, G). Bemærk: Svarende til thorax aorta målinger, hjertets cyklus kan påvirke den abdominale aorta diameteren og område. Målinger bør bestemmes på en konsistent fase af hjertets cyklus.</li>
		<li>Tegne en linje på tværs af den største luminale diameter, fra den indvendige kant til den indvendige kant af fartøjet lumen (fig. 4F, H).</li>
		<li>Spore den indvendige kant af aorta lumen om det luminale område (figur 4F, H).</li>
		<li>Erhverve aorta målinger på et minimum af tre separate hjerteslag og beregne middelværdien af data.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Forfatterne har intet til offentliggørelse.

Denne protokol indeholder en teknisk vejledning til billede erhvervelse af thorax og abdominale aorta i mus, ved hjælp af en høj frekvens ultralyd system. Ultralyd aorta imaging har potentielle konfoundere, som sonden holdning og hjertets cyklus, der kan kompromittere nøjagtigheden af aorta målingerne, især i den proksimale torakal aorta. Denne protokol beskriver detaljerede instruktioner og strategier for image erhvervelse, måling og data analyse, for at præcist for at måle aorta dimensioner.
For billeddannelse den proksimale torakal aorta, er der flere tilgange til sonde placering. Den rigtige parasternal længdeakse opfattelse vist i figur 2A blev brugt til ultrasound imaging i denne protokol. Denne opfattelse fremmer erhvervelse af billeder i høj kvalitet fra aorta sinus til aortabuen-delen. Det er ikke optimalt for den nedadgående aorta på grund af interferens af ultralyd bølger. Denne protokol gælder for de fleste musemodeller af thorax aortaaneurismer, fordi de udviser luminale dilatation overvejende i aorta-roden til opstigende aorta. Dette omfatter kronisk angiotensin II infusion, der forårsager aneurisme dannelse i den opstigende aorta mus18,19,20,21,22,23. Mus modeller af Marfan syndrom (fibrillin 1C1041G / + og fibrillin 1mgR/mgR mus) vise både aorta rod og opstigende aorta dilatation23,24,25. Loeys-Dietz syndrom musemodeller (postnatal sletning af TGF-β receptor 1 eller 2 i glatte muskelceller) også udvikle aneurisme i aorta-roden og opstigende aorta18,26,27,28 . Den rigtige parasternal længdeakse opfattelse er derfor passende for aorta imaging i disse musemodeller af thorax aortaaneurismer. På den anden side har visningen højre parasternal korte akse potentiale til at fange aorta billeder diagonalt fordi aneurismer er ofte kompliceres af aorta tortuosity, som kan forårsage en overvurdering af diametre. I modsætning til thorax aorta, blev visningen kort akse brugt til billeddannelse af den abdominale aorta i denne protokol. Da aorta krumning og tortuosity er beskedne i den abdominale aorta i forhold til den torakal aorta, forbedringer erhvervelse af billeder i visningen kort akse underestimations af aorta diameteren. Det er vigtigt for at bemærke, at forskellige sonde holdninger giver forskellige vinkler, og aorta diameteren kan være forskellige i hvert synsvinklen. Derfor er pålidelige aorta diameteren målinger forbedret ved at anvende den samme sonde holdning til alle billeder i en undersøgelse. Interessant, rapporteret tre-dimensionelle (3D) ultralyd billeder af hjertet og aorta er blevet for nylig29,30,31,32. Desuden kan aktuelle ultralyd systemer få 3D billeder over tid som fire-dimensionelle billeder33. Således, disse 3D imaging technologies har potentiale til at demonstrere den aorta struktur mere præcist, som kan løse problemet med sonden positionering.
Ultralyd billeder kan blive fanget i enten 2D lysstyrke tilstand (B-mode) eller endimensional bevægelse tilstand (M-mode). Selv om nogle artikler har brugt M-mode for måling af aorta diameteren, er B-mode at foretrække15,34,35,36. M-mode har kapacitet til billede i to dimensioner at øge tidsmæssige og rumlige opløsning. Men denne tilstand bygger på den antagelse, aorta er en koncentrisk cylinder bliver afbildet vinkelret til ultralyd bølger. Denne antagelse kan ikke holder stik i en aneurysmal stat og krumning af opstigende aorta gør dette vanskeligt, selv i nonaneurysmal stater. Derudover forbliver aorta ikke i en fast stilling i hele hjertets cyklus37. Derfor, M-mode kan forårsage målefejl, herunder over- og underestimations.
Det er også vigtigt at bemærke at den kardiale cyklus påvirker den luminale diameter i aorta. Som forventet, er aorta diameteren i systolen større end i diastole (figur 4A-H), som er forbundet med aortavæggen elasticitet og stamme. Aortavæggen elasticitet og belastning kan beregnes ud fra forskellen mellem aorta diametre mellem systole og diastole. Elasticitet og stamme er faldet i aneurysmal aortas sammenlignet med normale aortas31,34,35,38,39,40. Aorta stivhed kan ikke måles direkte ved ultralyd. Måler puls bølge hastighed kan (PWV) evaluere sin stivhed som en proxy, der er rapporteret at være øget i aneurysmal aortas31,35,41,42. PWV beregnes ved transittid mellem to arteriel websteder, ved hjælp af pulse wave Doppler billeder og deres tilsvarende afstand. Til sammenligning af aorta diametre, i modsætning til klinisk undersøgelse, er der ingen strenge standardisering i form af hjerte fase for aorta målinger i mus. Derfor er det stadig uklart som hjerte fase er passende for aorta målinger. For at sikre pålidelig og reproducerbar sammenligninger, bør aorta diametre måles i en defineret fase af hjertets cyklus.
Denne protokol indeholder detaljerede instruktioner til aorta imaging og data analyse for at måle aorta dimensioner præcist. Aorta måling, ved hjælp af denne protokol, var i overensstemmelse med den faktiske ex vivo aorta diameter (figur 5A). Vi bekræftede også konsistenser af inter- og intraobserver reproducerbarhed (figur 5B, C). Alle trin i denne protokol, navnlig sonde holdning og hjertets cyklus, er nødvendige for nøjagtige målinger. Men selv når ved hjælp af hensigtsmæssige procedurer, artefakter under ultrasound imaging er uundgåelig. Placeringen af ribben og lunge, samt respiration og hjerte pulsering, kan påvirke billedkvaliteten af thorax aorta. Intestinal gas kan også forårsage artefakter i abdominal billedbehandling. Derfor foreslår vi, at definere udelukkelseskriterier, når du følger denne protokol i tilfælde af dårlig aorta billeder.
Med fremkomsten af høj opløsning ultralyd systemer, kan mus aorta struktur undersøges i udsøgte detaljer, både seriefremstillede og konventionelt, derved høj grad bidrager til forståelsen af aortaaneurismer. Ultrasound imaging, med protokollen, som beskrevet ovenfor, er en pålidelig og reproducerbar noninvasive tilgang til kvantificering af aorta aneurismer i mus.

Aortaaneurismer er almindelige Vaskulære sygdomme karakteriseret ved en permanent luminale dilatation af thorax og/eller abdominal aorta1,2,3,4. Ingen farmakologiske behandlinger har fastslået for at forhindre dilatation og ruptur af aortaaneurismer, som understreger behovet for indsigt i patogene mekanismer. For at belyse mekanismerne i aorta aneurismer, har musemodeller produceret af genetiske og kemiske manipulation været udbredte4,5,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12. den nøjagtig kvantificering af aorta diameteren i mus er grundlaget for aortaaneurisme forskning.
Udvikling af højfrekvens ultralyd har øget den rumlige og tidsmæssige opløsning af billeder til at opdage små forskelle i aorta dimensioner13,14,15. Dette har aktiveret den sekventielle måling af aorta diametre i mus, og således er det blevet den foretrukne metode til måling af aorta diametre i murine undersøgelser af aortaaneurismer. Selvom ultrasound imaging er en simpel teknik, kræves kendskab til aorta anatomi og fysiologi til at tilegne sig relevante billeder for nøjagtige målinger, dataanalyse og fortolkning. Aorta er en pulserende cylindrisk orgel med variabel krumninger i proksimale thorax region16. Dette bidrager til at potentialet for en unøjagtig bestemmelse af aorta dimensioner i de almindeligt erhvervede todimensionale (2D) billeder. Nøjagtigheden af aorta målinger kunne blive kompromitteret yderligere af aorta tortuosity i aneurysmal stat17. For at opnå pålidelig og reproducerbar måling af aorta dilations, giver denne protokol en praktisk vejledning for brug af en høj opløsning ultralyd system til at måle proksimale thorax og abdominale aorta diametre i mus.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:856px;" width="856">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Name of Reagent</td>
			<td style="width:173px;"></td>
			<td style="width:143px;"></td>
			<td style="width:232px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Isothesia (Isoflurane)</td>
			<td style="width:173px;">Henry Schin</td>
			<td style="width:143px;">NDC11695-6776-2</td>
			<td>Anesthetic Agent</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Omnicon F/Air Anesthesia Gas Filter Canister</td>
			<td style="width:173px;">A.M. Bickford Inc.</td>
			<td style="width:143px;">80120</td>
			<td>Scavenging System for Anesthesia</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Puralube Vet Ointment</td>
			<td style="width:173px;">Dechra</td>
			<td style="width:143px;">NDC17033-211-38</td>
			<td>Lubricating Eye Drops</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Aquasonic&#160;</td>
			<td style="width:173px;">Parker Laboratories</td>
			<td style="width:143px;">01-08</td>
			<td>Ultrasound Gel</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Nair</td>
			<td style="width:173px;">Nair</td>
			<td style="width:143px;"></td>
			<td>Depilliating Cream</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Transeptic Transducer Cleaning Solution</td>
			<td style="width:173px;">Parker Laboratories</td>
			<td style="width:143px;">341-09-25</td>
			<td>Cleaning spray for probes</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Name of Equipment</td>
			<td style="width:173px;"></td>
			<td style="width:143px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Vevo 2100</td>
			<td style="width:173px;">VisualSonics</td>
			<td style="width:143px;">Vevo 2100</td>
			<td>Ultrasound Machine</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">Vevo LAB 3.0.0</td>
			<td style="width:173px;">VisualSonics</td>
			<td style="width:143px;">Vevo LAB 3.0.0</td>
			<td>Ultrasound Analysis Software</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;width:308px;">MS-550D</td>
			<td style="width:173px;">VisualSonics</td>
			<td style="width:143px;">MS-550D</td>
			<td>Ultrasound Probe</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">EX3 Vaporizer</td>
			<td style="width:173px;">Patterson Veterinary</td>
			<td style="width:143px;">EX 3</td>
			<td>Analogue Anestheic Vaporizer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:308px;">Heating Pad</td>
			<td style="width:173px;">Sunbeam</td>
			<td style="width:143px;">E12107</td>
			<td>Heating Pad</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound imaging of the thoracic and abdominal aorta in mice to determine aneurysm dimensions

Moderne høj opløsning ultralyd instrumenter har nok opløsning til at lette målingen af musen aortas. Disse instrumenter har været meget anvendt til at måle aorta dimensioner i musemodeller af aortaaneurismer. Aortaaneurismer er defineret som permanente dilations af aorta, der forekommer hyppigst i de opstigende og abdominal regioner. Sekventiel målinger af aorta dimensioner ved ultralyd er den vigtigste metode til vurdering af udvikling og progression af aortaaneurismer in vivo. Selv om mange rapporterede undersøgelser anvendes ultralyd imaging for at måle aorta diameter som en primære slutpunkt, er der forstyrrende faktorer, såsom sonde holdning og hjertets cyklus, der kan påvirke nøjagtigheden af dataindsamling, analyse og fortolkning. Formålet med denne protokol er at give en praktisk vejledning om brug af ultralyd til at måle aorta diameteren på en pålidelig og reproducerbar måde. Denne protokol indfører forberedelse af mus og instrumenter, erhvervelse af relevante ultralyd billeder og dataanalyse.

Repræsentative ultralyd billeder af nonaneurysmal proksimale thorax og abdominale aorta er vist i figur 3A og figur 3C, henholdsvis. Den opstigende aorta er beliggende ved siden af lungepulsåren og danner en buet rør med tre afdelinger i regionen arch: innominate arterie, venstre fælles halspulsåren, og den venstre subclavia arteria (fig. 3A). Den abdominale aorta er registreret dorsalt til den ringere vena cava (figur 3D). Repræsentative billeder af thorax og abdominale aortaaneurismer med dyb dilations, sammenlignet med normale diametre i figur 3A og figur 3D, er vist i figur 3B og figur 3 Hansen, henholdsvis. Alle ultralyd billeder blev taget til fange ved udgangen-diastolen.
Repræsentative thorax og abdominale aorta ultralyd billeder blev fanget på midsystole og ende-diastolen (figur 4A, C, E, G). Repræsentative billeder viser målinger er præsenteret i figur 4B, D, F, H. Den grønne linje i midten af den opstigende aorta blev brugt til standardisering af aorta sinus og opstigende aorta diameter (fig. 4B, D). Linjerne blev trukket vinkelret på den grønne linje mellem de to inderste kanter af lumen på aorta sinus (gul linje) og maksimal opstigende aorta diameteren (rød linje). De luminale diameter af thorax og abdominale aortas var anderledes mellem systole og diastole (figur 4A-H). For den abdominale aorta, maksimal aorta diameteren (rød) og luminale område (green) blev målt (figur 4F, H). Et repræsentativt billede af skærm elektrokardiogrammet er vist i figur 4,jeg. Hjertets cyklus skal anses for nøjagtige målinger. Ende-diastolen og systolen er angivet med hvide punkterede og lyserøde linjer, henholdsvis.
For at efterprøve nøjagtigheden og reproducerbarhed af denne protokol, udført vi en pilotundersøgelse. Repræsentative torakal aorta ultralyd og ex vivo billeder er vist i figur 5A. Der var ingen større forskel i diametre måles mellem disse billeder til opstigende aorta diameteren (ultralyd: 1,67 mm vs ex vivo: 1,65 mm). Da aorta sinus var vanskeligt at se i ex vivo billede, aorta sinus diameter blev ikke målt ex vivo. Denne protokol inter- og intraobserver reproducerbarhed er vist i figur 5B, C. For at bestemme potentielle variabilitet, blev ultrasound imaging udført af to observatører uafhængigt, nemlig af en erfaren hjertespecialist og en nonexperienced bachelor studerende, der er ved at lære denne teknik, på to forskellige dage, ved hjælp af den samme mus ( n = 5). Alle prikker var placeret mellem gennemsnit ± 1,96 SD i figur 5B, C, som angiver ingen store inter- eller intraobserver variabilitet for denne protokol.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig1.jpg"> Figur 1 : Arbejdsstation installation. Arbejdsstationen omfatter induktion afdeling for anæstesi, bedøvende skylleluften filtre, opvarmet platformen, ultralyd gel og gel varmere. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig1large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a> 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig2.jpg"> Figur 2 : Eksempler på sonden placering for proksimale thorax og abdominale aorta imaging. Probe placering for (A) ret og (B) venstre parasternal længdeakse visning af aorta rod, opstigende og arch regioner, og (C) den korte akse opfattelse af den abdominale aorta. (D) A repræsentative skærm billede af ordningen med ultralyd. De sorte pile angiver reference markør på sonden. Den gule pil angiver siden af reference markør. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig2large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a> 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig3.jpg"> Figur 3 : Repræsentative ultralyd billeder af thorax og abdominale aorta. (A) Nonaneurysmal og (B) aneurysmal opstigende aorta, fra visningen højre parasternal længdeakse. (C) Nonaneurysmal opstigende aorta, fra visningen venstre parasternal længdeakse. (D) Nonaneurysmal og (E) aneurysmal abdominale aorta. ASC Ao = opstigende aorta, IA = innominate arterie, LCA = venstre fælles halspulsåren, LSA = venstre subclavia arteria, PA = lungepulsåren, Sinus = aorta sinus, IVC = ringere vena cava, og Abd Ao = abdominale aorta. De gule trekanter angiver en aorta aneurisme. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig3large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a> 
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig4.jpg"> Figur 4 : Målinger af aorta billeder. Billeder af thorax aorta fanget på()A) midsystole og (C) ende-diastolen. Billeder viser målinger af aorta diametre i den proksimale torakal aorta region under (B) midsystole og (D) diastolen. Den grønne linje angiver midten af opstigende aorta. De gule og røde linjer angiver diameteren af aorta sinus og opstigende aorta, henholdsvis. Cifre i gule og røde farver angiver faktiske diameter af aorta sinus og opstigende aorta, henholdsvis. Billeder af abdominale aorta fanget på (E) midsystole og (G) slut-diastolen. Billeder viser målinger af suprarenal aorta under (F) midsystole og (H) ende-diastolen. De røde og grønne linjer angiver diameter og luminale område af den abdominale aorta, henholdsvis. Cifre i røde og grønne farver angiver den faktiske diameter og er af den abdominale aorta, henholdsvis. (jeg) skærm elektrokardiogram (EKG) optaget under billedet erhvervelser. De grønne og gule linjer angiver EKG og respiratoriske cyklus, henholdsvis. Den hvide stiplede linje angiver slutningen-diastolen, og den lilla linje angiver systolen. P = P bølge og R = R bølge. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig4large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a> 
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig5.jpg"> Figur 5 : Nøjagtighed og reproducerbarhed ultrasound Imaging. (A) repræsentative billeder af thorax aorta ultralyd og ex vivo billeder i C57BL/6J mandlige mus (10-12 uger gammel). Bland-Altman parceller show (B) inter- og (C) intraobserver variabilitet af denne protokol. ASC Ao = opstigende aorta, IA = innominate arterie, LCA = venstre fælles halspulsåren, LSA = venstre subclavia arteria, PA = lungepulsåren, og Sinus = aorta sinus. Den grønne linje angiver midten af opstigende aorta. De gule og røde linjer angiver diameteren af aorta sinus og opstigende aorta, henholdsvis. Cifre i røde farver betegne de faktiske diameter af den opstigende aorta målt i ultralyd og ex vivo billeder. De sorte punkterede linjer angiver middelværdi og gennemsnit ± 1,96 SD. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig5large.jpg" target="_blank">venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a> 
<img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/59013/59013supfig1.jpg"> Supplerende figur 1: eksempel billede af ultralyd analysesoftwaren. Ultralyd dataanalyse skal udføres i (A) måling mode. En aorta ultralyd billede er udvalgt til analyse fra cine-loop ved hjælp af (B) mærket af en cine-loop. Den midterste linje tegnes ved hjælp af (C) den vektoriserede afstand funktion. Dimensionen aorta er målt af (D) den lineære afstand funktion. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013supfig1large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions at JoVE.com

Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions

Ultralyd imaging er blevet en fælles modalitet til at bestemme de luminale dimensioner af thorax og abdominale aortaaneurismer i mus. Denne protokol beskriver proceduren for at erhverve pålidelig og reproducerbar todimensionale ultralyd billeder af opstigende og abdominal aorta i mus.

Ultralyd scanning af thorax og abdominale Aorta i mus til at bestemme aneurisme dimensioner

Contemporary high-resolution ultrasound instruments have sufficient resolution to facilitate the measurement of mouse aortas. These instruments have been ...

Ultralydmålinger med høj opløsning er blevet anvendt bredt til at måle aortadimensioner hos mus. Denne protokol giver en praktisk vejledning i anvendelsen af denne modalitet. Denne protokol letter erhvervelsen af reproducerbare og nøjagtige todimensionale målinger af diameteren af bryst- og bugaortas i mus.Demonstrere proceduren vil være Dr.Hasashi Sawada, en post ph.d.-forsker, og Jessica Morrleghen en forsker, både på University of Kentucky. Før du begynder proceduren, skal du bruge en vatpind til at anvende forhalingscreme til billeddannelse område af bedøvet mus. Efter et minut, forsigtigt fjerne alle creme og hår, og skyl den eksponerede hud med varmt vand.Efter aftørring hud tør til helt at fjerne cremen, placere en prik af ultralyd gel på hver af de fire kobber fører på platformen. Tape hver pote pad på hver bly for at opnå elektrokardiogram aflæsninger. Og kontroller, at pulsen er mellem 450 og 450 slag i minuttet.Påfør forstebret ultralydgel på billedstedet, og fastgør sonden til holderen. Drej derefter platformen for optimal scanning, og sænk sonden, indtil den er i kontakt med ultralydsgelen. Hvis du vil afbilde brystaortaen, skal du vippe platformen ned mod venstre side af musen og placere sonden på højre kant af musens brystben.Orientering af referencemarkøren på sonden caudally. Skift til farven doppler på thorax aorta at bekræfte blodgennemstrømningen. Og justere scenen og sonde vinkel til at visualisere aorta klart.Brug knapperne til billeddybde og bredde, beskære ultralydsbilledet for at øge billedhastigheden og ændre brænddybden på den dorsale side af den stigende aorta ved hjælp af knappen til brænddybde. Kontroller ultralydsparametrene som angivet i tabellen, og brug X- og Y-akseaksen til forsigtigt at flytte sonden for at fange det langsgående aortabillede med den størst mulige diameter. For at afbilde abdominal aorta, placere sonden tværgående lige under brystbenet og fremmedfjendske proces med referencemarkøren på sonden vender musens højre side.Den abdominale aorta bør placeres ved siden af ringere vena cava, og eller portal vene. Visualiser abdominal aorta med farve doper at bekræfte pulsatile flow og beskære ultralyd billedet for at øge billedhastigheden. Skift brænddybden til den bageste væg af abdominal aorta og flytte sonden caudally at visualisere gren punkter cøliaki og overlegen mesenteric arterier.Brug derefter den rigtige nyrearterie som et vartegn og fange en sinus løkke af regionen af interesse, der viser den maksimale dilatation i abdominal aorta. Efter alle billederne er blevet taget, fjernet ultralydgel, skyl billeddannelsesområdet med varmt vand, og tør forsigtigt musen tør. Returner musen til det bur på varmepuden, og rengør ultralyd maskine, sonde, og platform med en blød klud og desinfektionsmiddel klud.Download derefter alle de filer, der indsamles under scanningen, og sluk ultralydsmaskinen. I denne repræsentative ultralyd billede af en ikke-aneurismesmal proksimale thorax aorta, den stigende aorta kan observeres placeret ved siden af lungepulsåren, og danner en buet rør med tre grene i bue regionen. Den innominate arterie, venstre fælles halspulsåren, og den venstre subclavia arterie.I denne repræsentative ultralyd billede af ikke-aneurismesmal abdominal aorta, abdominal aorta påvises dorsally til ringere vena cava. Her vises repræsentative billeder af thorax og abdominale aorta aneurismer. Til måling af aorta sinus og stigende aortadiametre, den grønne linje bruges til standardisering af aorta sinus og stigende aorta diameter, henholdsvis.Linjer kan derefter trækkes vinkelret på den grønne linje mellem de to indre kanter af lumen på aorta sinus og den maksimale stigende aorta diameter. Til måling af abdominal aorta, tegne en linje over den største luminal diameter, fra den indre kant til den indre kant af fartøjet lumen, og spore den indre kant af aorta lumen for luminal området. De luminale diametre af bryst-og abdominal aortas er forskellige mellem systole og diastole.Hjertecyklussen bør også overvejes ved nøjagtige målinger. I denne repræsentative pilotundersøgelse var der ingen større forskel i de målte diametre af den opstigende aorta mellem ultralyd og ex vivo-billederne. Denne ultralydsteknik gør det muligt at opnå reproducerbare og nøjagtige resultater, da der ikke blev observeret inter- eller intraobservatørvariiteter i dette eksperiment mellem aortamålingerne foretaget af to uafhængige observatører og målesessioner.Justering af sonden og fase indstillinger er vigtige trin for pålidelig og reproducerbar aorta billeddannelse. Dataanalysetrin er også vigtige for nøjagtig aortamåling.

Research

JoVE Journal

Medicine

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

Oprettelse af Abdominal adhæsioner i mus

Abdominal adhesions consist of fibrotic tissue that forms in the peritoneal space in response to an inflammatory insult, typically surgery or ...

A Model of Cardiac Remodeling Through Constriction of the Abdominal Aorta in Rats

En model af Cardiac Remodeling Gennem Sammensnøring af den abdominale aorta i rotter

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and ...

Balloon-based Injury to Induce Myointimal Hyperplasia in the Mouse Abdominal Aorta

Ballon-baserede skade til at fremkalde Myointimal hyperplasi i mus Abdominal Aorta

The use of animal models is essential for a better understanding of MH, one major cause for arterial stenosis.In this article, we demonstrate a murine ...

Murine Surgical Model of Topical Elastase Induced Descending Thoracic Aortic Aneurysm

Murine kirurgisk model af aktuel elastase induceret faldende Thoracic aorta aneurisme

According to the Center for Disease Control, aortic aneurysms (AAs) were considered a leading cause of death in all races and both sexes from 1999-2016. ...

Porcine Model of Infrarenal Abdominal Aortic Aneurysm

Svine model af Infrarenal abdominal aorta aneurisme

Large animal models to study abdominal aortic aneurysms are sparse. The purpose of this model is to create reproducible, clinically significant infrarenal ...

Establishing In Situ Closed Circuit Perfusion of Lower Abdominal Organs and Hind Limbs in Mice

Etablering In Situ lukket kredsløb Perfusion af nedre abdominale organer og hind lemmer i mus

Ex vivo perfusion is an important physiological tool to study the function of isolated organs (e.g. liver, kidneys). At the same time, due to the small ...

Imaging and Analysis of Oil Red O-Stained Whole Aorta Lesions in an Aneurysm Hyperlipidemia Mouse Model

Billeddannelse og analyse af olierøde O-farvede hele Aorta-læsioner i en aneurismehyperlipidæmi-musemodel

Apolipoprotein E (Apoe)- or low density lipoprotein receptor (Ldlr)-deficient hyperlipidemic mice are the two most commonly used models for ...

Drug Treatment by Central Venous Catheter in a Mouse Model of Angiotensin II Induced Abdominal Aortic Aneurysm and Monitoring by 3D Ultrasound

Lægemiddelbehandling ved central venekateter i en musemodel af angiotensin II induceret abdominal aortaaneurisme og overvågning ved 3D-ultralyd

Since pharmaceutical treatment options are lacking in the clinical management of abdominal aortic aneurysm (AAA), animal models, in particular mouse ...

Modified Arteriovenous Fistula Surgery to Establish the RV Volume Overload Mouse Model

Establishment and Confirmation of a Postnatal Right Ventricular Volume Overload Mouse Model

Establishment and Confirmation of a Postnatal Right Ventricular Volume Overload Mouse Model (Video) | JoVE 

Etablering og bekræftelse af en postnatal højre ventrikulær volumenoverbelastningsmusemodel

Right ventricular (RV) volume overload (VO) is common in children with congenital heart disease. In view of distinct developmental stages,the RV ...

Imaging the Abdominal Aorta with Point-of-Care Ultrasound

An Approach to Point-Of-Care Ultrasound Evaluation of the Abdominal Aorta

Author Spotlight: Using Point-of-Care Ultrasound for Comprehensive Evaluation of the Abdominal Aorta

En tilgang til point-of-care ultralydsevaluering af abdominal aorta

Disorders of the abdominal aorta, including aneurysms and dissection, have potentially high rates of morbidity and mortality. While computed tomography ...