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 forskningsarbeid ble støttet av National hjertet, lunge, og blod Institutt for National Institutes of Health under prisen tall R01HL133723 og R01HL139748 og American Heart Association SFRN i vaskulær sykdom (18SFRN33960001). HS er støttet av en AHA postdoktorstipend (18POST33990468). JC er støttet av NCATS UL1TR001998. Innholdet i dette manuskriptet er ansvar forfattere og representerer ikke nødvendigvis den offisielle synet til National Institutes of Health.

Ultralyd imaging i mus utføres med godkjenning av University of Kentucky institusjonelle Animal Care og bruk Committee (IACUC Protokollnummer: 2018-2967). Under bildebehandling, er mus anesthetized bruker isoflurane 1-3% vol/vol og plassert på en oppvarming plattform å redusere fremgangsmåter for stress og hindre nedkjøling. Øye smøremiddel brukes at hornhinnen skade på grunn av den blinke refleks under anestesi.
1. utstyr oppsett
<ol><li>Slå på ultralyd maskinen, oppvarming plattform, og gel varmere (figur 1).</li>
	<li>Åpne programmet ultralyd. Angi studie informasjon, for eksempel informasjon om studier og mus.</li>
	<li>Kontroller isoflurane fordamper og O2 tank. Hvis innholdet er lav, fylle isoflurane vaporizer og/eller bytte den for en ny O2 tank.</li>
	<li>Koble anesthetic scavenging filtre induksjon kammeret og nesen kjegle.</li>
	<li>Åpne grenen for induksjon kammeret.</li>
	<li>Slå på O2 tank.</li>
	<li>Slå O2 og isoflurane knotter på anestesi vaporizer 1 L/min og 0% vol/vol, henholdsvis for å fylle kammeret med O2.</li>
</ol>2. forberedelse av musen
<ol><li>Plasser musen i O2-fylt induksjon kammer å redusere uønskede hjerte endringer på grunn av anestesi.</li>
	<li>Slå på isoflurane vaporizer (1,5%-2,5% vol/vol).</li>
	<li>Bekreft fravær av hind lem uttak refleks.</li>
	<li>Fjern musen fra kammeret og Plasser en dråpe sterilt ophthalmica smøremiddel i hvert øye.</li>
	<li>Omdirigere av bedøvelsen til nesen kjegle og Lukk flyten til induksjon kammeret.</li>
	<li>Lå musen på ryggen på oppvarming plattformen med nesen sin i anestesi nesen kjegle.</li>
	<li>Bruke depilatory kremen på brystet eller magen, med en bomullspinne. Redusere depilatory krem bruk for å unngå irritasjon.</li>
	<li>Vente 1 min og deretter forsiktig tørke av alle fløte og hår.</li>
	<li>Vanne området med varmt vann og tørk den tørr fjerne kremen.</li>
	<li>Prikk gel på hver av de fire kobber fører på plattformen.</li>
	<li>Tape hver pote pad ned (håndflatene ned) til kundeemnene til elektrokardiogram (ECG) opplesninger. Dette vil gi ECG og respiratoriske fysiologi av musen mens anesthetized.</li>
	<li>Kontroller at hjertefrekvensen mellom 450-550 slag i minuttet. Siden anestesi påvirker hjertefunksjon, som kan endre aorta diameter, justere levering av anestesi slik at pulsen i et passende utvalg.</li>
	<li>Bruke prewarmed ultralyd gel forberedt området.</li>
	<li>Fest sonden til abonnenten.</li>
	<li>Rotere plattformen for optimal lesbarhet og lavere sonden til det er i kontakt med ultralyd gel.</li>
</ol>3. avbilding av Thoracic Aorta
<ol><li>Vipp ned plattformen på venstre side av musen.</li>
	<li>La sonden på høyre kant av musen er sternum (figur 2A). Plasser markøren referanse sonden caudally. Merk: Referanse markøren sonden angir sonde og er i samsvar med maker på skjermen på ultralyd systemet (figur 2A-D). Formen på markøren varierer for hver ultralyd systemet.</li>
	<li>Bruk farge Doppler på thoracic aorta for å bekrefte blodstrøm.</li>
	<li>Justere scenen og sonde vinkelen for å vise aorta klart (Figur 3A, B). Merk: Aortaklaff og innominate og pulmonal arterier kan brukes for anatomiske landemerker i visningen rett parasternal lange aksen. Derfor kan aorta bilder fra denne visningen inkludere Aortaklaff og innominate og pulmonal arterier i én ramme (Figur 3A). Hvis det er vanskelig å fange opp hele stigende aorta en Scan, på grunn av aorta patologi som aorta dilatasjon og tortuosity, skal bildene registreres separat. Siden separerte bilder har potensial til å forårsake en undervurdering av aorta målinger, er fin plassering av scenen og sonde nødvendig. Visningen rett parasternal lange aksen er optimal for imaging hele stigende aorta (Figur 3C). Men er det ofte vanskelig å fange aorta sinus i denne visningen, spesielt i aneurisme aortas. Venstre parasternal lange aksen visningen gir en fange fra aorta roten til den proksimale stigende aortabuen som en alternativ tilnærming, selv om denne visningen ikke kan fange aortabuen i én ramme (Figur 3C). For visningen venstre parasternal lange aksen satt sonden på venstre kant av sternum (figur 2B). Scenen er flat eller litt skråstilt musen er høyre. Utføre de andre trinnene i fremgangsmåten på samme måte som høyre parasternal lange aksen visning. Fordeler og ulemper av disse sonde stillingene er beskrevet i tabell 2. Aorta bilder må være fanget konsekvent i høyre eller venstre parasternal lange aksen visning.</li>
	<li>Beskjære ultralyd bildet for å øke Rammehastigheten, bruke knotter for bildedybde og bredde.</li>
	<li>Endre fokal dybde på dorsal side av stigende aorta, bruker knott for fokal dybde.</li>
	<li>Kontroller parameterne ultralyd. Ultralyd innstillingene for denne protokollen er beskrevet i tabell 1.</li>
	<li>Flytt sonde forsiktig, bruker X - og Y - aksen scenen knotten, for å fange langsgående aorta bildet med den største mulige diameteren.</li>
	<li>Lagre en cine løkke.</li>
</ol>4. avbilding av Abdominal Aorta
<ol><li>Plass sonden tvers, bare under sternum og xiphoid prosessen (figur 2C). Referanse markøren sonden skal vende musen er høyre side. Abdominal aorta finnes ved den underlegne vena cava og/eller portalen blodåre (Figur 3D).</li>
	<li>Visualisere abdominal aorta med farge Doppler bekrefte pulsatile flyt. Merk: Hvis Doppler er vinkelrett til blodstrøm, vises ikke en Doppler fargesignalet i aorta. I tillegg til fargen Doppler bildebehandling, kan abdominal aorta skilles fra vena cava og portalen blodåre ved litt å trykke ned i sonden. Vena cava og portalen blodåre er Komprimerbar, mens aorta opprettholder sin patency.</li>
	<li>Beskjære ultralyd bildet for å øke Rammehastigheten.</li>
	<li>Endre fokal dybde til bakre veggen av abdominal aorta.</li>
	<li>Flytt sonde caudally å visualisere gren poeng av cøliaki og overlegen hvem arteriene.</li>
	<li>Finne rett nyre arterien og bruke den som et landemerke. Merk: Siden abdominal aorta aneurismer kan føre til aorta tortuosity, justere vinkelen sonden å image abdominal aorta vinkelrett. En intern kontroll skal ett bilde av akkurat nyre forgreningspunktet hentes.</li>
	<li>Fange en cine loop i regionen rundt som viser maksimal utvidelse i abdominal aorta (Figur 3D, E). Merk: Lokalisering av aortaaneurismer varierer i hver dyremodell. Aorta dilatasjon i angiotensin II-indusert mus forekommer hovedsakelig i suprarenal aorta, mens CaCl2 eller elastase induserer aortaaneurisme i infrarenal aorta i mus.</li>
</ol>5. postscanning mus pleie og rengjøring
<ol><li>Tørk av ultralyd gel vanne brystet eller magen med varmt vann og tørk forsiktig av musen tørr.</li>
	<li>Tilbake musen til buret sitt, som er plassert på en varmeputen.</li>
	<li>Slå av isoflurane fordamper og O2 tank. Fylle vaporizer hvis isoflurane er lav.</li>
	<li>Rengjør ultralydsmaskin, sonde, og plattform med en myk klut og isopropyl alkohol eller glutaraldehyde kluter.</li>
	<li>Laste ned alle filer samlet under skanningen.</li>
	<li>Slå av ultralyd maskinen.</li>
	<li>Gå tilbake musene dyr bolig rom når de har gjenvunnet av bedøvelsen.</li>
</ol>6. analyse
<ol><li>
Analyse av thoracic aorta bilder
	<ol>
<li>Start analyseprogramvare og åpne ultralyd dataene. Et eksempel bilde av analyseprogramvare (Vevo LAB 3.0.0) vises i supplerende figur 1.</li>
		<li>Velg en aorta ultralyd bildet for målinger fra cine sløyfen (Figur 4A, C, E, G og supplerende figur 1). Merk: Denne protokollen oppdager vanligvis seks til syv hjerteslag i en cine løkke. Siden aorta diameter er forskjellig mellom systolen og diastolen (Figur 4A-G), må målene undersøkes på en konsekvent fase av cardiac syklus. Systolen er definert fra R bølgen på slutten av T-kurve. T bølger er generelt vanskelig å identifisere musen ECG. Derfor bør aorta diameter i Systolen måles på fysiologiske Systolen, definert av visuell inspeksjon (Figur 4jeg). Cardiac fasen da aorta er maksimalt utvidet skal midsystole. Slutten-diastolen er lett definert på R bølgen av EKG (Figur 4jeg). Aorta mål i slutten-diastolen er enklere enn i midsystole i atskillende cardiac syklusen.</li>
		<li>Tegne en linje i midten av aorta lumen. Denne midtlinjen brukes til å sikre at målelinjene vinkelrett aorta (Figur 4B, D og supplerende figur 1).</li>
		<li>Tegn vinkelrette linjer gjennom midtlinje fra luminal innsiden til innsiden aorta sinus og maksimal stigende aorta nivåer (Figur 4B, D og supplerende figur 1).</li>
		<li>Måle aorta diameter i minst tre separate hjerteslag og beregne gjennomsnittet av målinger. Merk: Vevo2100 systemet bruker Vevo LAB analyseprogramvare for målinger av aorta dimensjon. Korte forklaringer for hver knapp er som følger: Målingsmodus (supplerende figur 1A): denne modusen må velges for aorta målinger. Glidebryteren for en cine løkke (supplerende figur 1B): en ultralyd ramme er markert med denne glidebryteren. Spores avstand (supplerende figur 1 c): midtlinjen tegnes med denne funksjonen. Lineær avstand (supplerende figur 1 d): aorta dimensjonen er målt ved hjelp av denne funksjonen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Analyse av abdominal aorta bilder
	<ol>
<li>Start analyseprogramvare og åpne ultralyd dataene.</li>
		<li>Velg et aorta bilde for analyse fra cine sløyfen (Figur 4E, G). Merk: Ligner thoracic aorta målinger, hjerte syklusen kan påvirke abdominal aorta diameter og området. Mål bør fastsettes på en konsekvent fase av cardiac syklus.</li>
		<li>Tegne en linje over største luminal diameter, fra innsiden til innsiden av fartøyet lumen (Figur 4F, H).</li>
		<li>Spore innsiden av aorta lumen for luminal området (Figur 4F, H).</li>
		<li>Skaffe aorta målinger på et minimum av tre separate hjerteslag og beregne gjennomsnittet av dataene.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Forfatterne ikke til avsløring.

Denne protokollen gir en teknisk håndbok for bilde oppkjøpet av thoracic og abdominal aorta i mus, bruker høyfrekvente ultralyd system. Ultralyd aorta imaging har mulige forstyrrende faktorer, for eksempel proben posisjon og cardiac krets, som kan kompromittere nøyaktigheten av aorta målinger, spesielt i den proksimale thoracic aortabuen. Denne protokollen beskriver detaljerte instruksjoner og strategier for bilde oppkjøpet, måling og data analyse, for å måle aorta dimensjoner.
For bildebehandling proksimale thoracic aorta, finnes det flere metoder å undersøke plassering. Høyre parasternal lange aksen til bildet som vises i figur 2A ble brukt for ultralyd imaging i denne protokollen. Denne visningen forenkler anskaffelse av høy kvalitet bilder fra aorta sinus til delen aortabuen. Det er ikke optimalt for synkende aorta fordi forstyrrelser av den ultrasoniske bølger. Denne protokollen gjelder de fleste musen modeller av thoracic aorta aneurismer fordi de viser luminal dilatasjon hovedsakelig i aorta roten til stigende aorta. Dette inkluderer kronisk angiotensin II infusjon som forårsaker aneurisme formasjonen i stigende aorta mus18,19,20,21,22,23. Mouse modeller av Marfans syndrom (fibrillin 1C1041G / + og fibrillin 1mgR/mgR mus) vise både aorta roten og stigende aorta dilatasjon23,24,25. Loeys-Dietz syndrom musen modeller (postnatal sletting TGF-β reseptoren 1 eller 2 i glatte muskelcellene) også utvikle aneurisme i aorta roten og stigende aorta18,26,27,28 . Derfor er riktig parasternal lange aksen visningen egnet for aorta imaging i disse musen modeller av thoracic aorta aneurismer. På den annen side, har rett parasternal kort aksen visningen potensial til å ta aorta bilder diagonalt fordi aneurismer er ofte komplisert av aorta tortuosity, som kan føre til en overvurdering av diameter. I motsetning til thoracic aorta brukte visningen kort akse for avbilding av abdominal aorta i denne protokollen. Siden aorta kurvatur og tortuosity er beskjedne i abdominal aorta sammenlignet thoracic aorta, ameliorates oppkjøpet av bilder i visningen kort akse underestimations av aorta diameter. Det er viktig for å merke seg at ulike sonde posisjoner gi forskjellige visningsvinkler og aorta diameteren kan være forskjellig i hver visningsvinkelen. Derfor er pålitelig aorta diameter målinger forbedret ved å bruke samme sonde posisjon for alle bilder i en studie. Interessant, rapportert tredimensjonale (3D) ultralyd bilder av hjertet og aorta har vært sist29,30,31,32. I tillegg kan gjeldende ultralyd systemer få 3D-bilder over tid som fire-dimensjonale bilder33. Dermed har disse 3D bildeteknologi potensial til å demonstrere aorta strukturen mer presist, som kan løse problemet med sonde posisjonering.
Ultralyd bildene kan hentes 2D lysstyrke (B-modus) eller endimensjonal motion-modus (M-modus). Selv om enkelte artikler har brukt M-modus for måling av aorta diameter, er B-modus å foretrekke15,34,35,36. M-modus har kapasitet til bildet i to dimensjoner øke timelige og romlig oppløsning. Imidlertid er denne modusen avhengig av antagelsen at aorta er en konsentrisk sylinder blir fotografert vinkelrett til den ultrasoniske bølger. Denne antakelsen kan ikke holde sant i en aneurisme tilstand og kurvatur av stigende aorta gjør dette vanskelig, selv i nonaneurysmal stater. I tillegg forblir aorta ikke i en fast stilling i hele hjerte syklus37. M-modus kan derfor føre til feil av måling, inkludert over- og underestimations.
Det er også viktig å merke seg at cardiac syklusen påvirker luminal diameter i aorta. Som forventet, er den aorta diameteren i Systolen større enn i diastolen (Figur 4A-H), som er forbundet med aorta veggen elastisitet og belastning. Aorta veggen elastisitet og belastning kan beregnes fra forskjellen i aorta diameter mellom systolen og diastolen. Elastisitet og belastning redusert i aneurisme aortas sammenlignet med normal aortas31,34,35,38,39,40. Aorta stivhet ikke kan måles direkte med ultralyd. Måle pulsen bølge hastighet kan (PMW –) evaluere dens stivhet proxy, som er rapportert å være økt hos aneurisme aortas31,35,41,42. PMW – beregnes ved transporttid mellom to arteriell områder, bruke pulsen bølge Doppler bilder og deres tilsvarende avstand. For å sammenligne aorta diameter, i motsetning til klinisk undersøkelse, er det ingen streng standardisering i cardiac fase for aorta målinger i mus. Derfor er det fortsatt uklart hvilken cardiac fase er egnet for aorta målinger. Men for å sikre pålitelig og reproduserbar sammenligninger, skal aorta diameter måles i en definert fase av cardiac syklus.
Denne protokollen gir detaljerte instruksjoner for aorta bildebehandling og analyser for å måle aorta dimensjonene nøyaktig. Aorta måling, bruker denne protokollen, var forenlig med den faktiske ex vivo aorta diameter (figur 5et). Vi også bekreftet konsistenser av inter- og intraobserver reproduserbarhet (figur 5B, C). Alle trinn i denne protokollen, spesielt sonde posisjon og kardiale syklus, er nødvendig for nøyaktige målinger. Men selv når du bruker riktige prosedyrer, er gjenstander under ultralyd imaging uunngåelig. Plasseringen av ribben og lunge, samt åndedrett og kardiale pulsering, kan påvirke bildekvaliteten for thoracic aorta. Tarmgass kan også forårsake gjenstander i abdominal bildebehandling. Derfor foreslår vi definerer utelukkelse kriterier når du følger denne protokollen ved dårlig aorta bilder.
Med bruk av høy oppløsning ultralyd systemer, kan aorta strukturen av mus undersøkes i utsøkt detalj, både serielt og konvensjonelt, og dermed sterkt medvirkende til forståelsen av aortaaneurismer. Ultralyd imaging, med protokollen som beskrevet ovenfor, er en pålitelig og reproduserbar noninvasive metode for kvantifisere aortaaneurismer i mus.

Aortaaneurismer er vanlige vascular sykdommer preget av en permanent luminal utvidelse av thorax og/eller abdominal aorta1,2,3,4. Ingen farmakologisk behandling er etablert for å hindre dilatasjon og brudd på aortaaneurismer, som understreker behovet for innsikt i patogene mekanismer. For å belyse mekanismer for aortaaneurismer, er musen modeller produsert av genetiske eller kjemisk manipulasjoner mye brukt4,5,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12. den nøyaktige kvantifiseringen av aorta diameter i mus er grunnlaget for aortaaneurisme forskning.
Utviklingen av høyfrekvente ultralyd har økt romlige og tidsmessige oppløsningen på bildene til å oppdage små forskjeller i aorta dimensjoner13,14,15. Dette har aktivert sekvensiell måling av aorta diameter i mus og dermed det har blitt den foretrukne metoden for å måle aorta diameter i murine studier av aortaaneurismer. Selv om ultralyd imaging er en enkel teknikk, er kunnskap om aorta anatomi og fysiologi nødvendig å skaffe seg passende bilder for nøyaktige målinger, dataanalyse og tolkning. Aorta er et pulserende sylindriske organ med variabel curvatures i den proksimale thorax regionen16. Dette bidrar til potensialet for en unøyaktig bestemmelse av aorta dimensjoner i vanligvis ervervet todimensjonal (2D) bilder. Nøyaktigheten av aorta målinger kan bli svekket ytterligere ved aorta tortuosity i aneurisme staten17. For å få pålitelige og reproduserbar målinger av aorta dilations, gir denne protokollen en praktisk guide for bruk av et høyoppløselig ultralyd system for å måle proksimale thoracic og abdominal aorta diameter 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 høyoppløselig ultralyd instrumenter har tilstrekkelig oppløsning til rette for måling av musen aortas. Disse instrumentene har vært mye brukt til å måle aorta dimensjoner i musen modeller av aortaaneurismer. Aortaaneurismer er definert som permanent dilations av aorta, som forekommer oftest i regionene stigende og mage. Sekvensiell målinger av aorta dimensjoner ved ultralyd er den viktigste tilnærmingen for å vurdere utvikling og utviklingen av aortaaneurismer i vivo. Selv om mange rapporterte studier brukt ultralyd imaging for å måle aorta diameter som en primære endepunktet, er det forvirrende faktorer, som sonde stillingen og hjertestans syklus, som kan påvirke nøyaktigheten av datainnsamling, analyse og fortolkning. Formålet med denne protokollen er å gi en praktisk guide for bruk av ultralyd for å måle aorta diameteren på en pålitelig og reproduserbar måte. Denne protokollen introduserer utarbeidelse av mus og instrumenter, erverv av aktuelle ultralyd bilder og dataanalyse.

Representant ultralyd bilder av nonaneurysmal proksimale thoracic og abdominal aorta vises i Figur 3A og Figur 3C, henholdsvis. Stigende aorta ligger lungearterien og danner en buede rør med tre grener i regionen arch: truncus brachiocephalicus, den venstre arteria carotis communis og venstre arteria subclavia (Figur 3A). Abdominal aorta oppdages på ryggen til de underlegne vena cava (Figur 3D). Representant bilder av thoracic og abdominal aorta aneurismer med dyp dilations, sammenlignet med vanlig diameter i Figur 3A og Figur 3D, vises i Figur 3B og Figur 3 H, henholdsvis. Alle ultralyd bildene ble tatt på slutten-diastolen.
Representant thoracic og abdominal aorta ultralyd bildene ble tatt på midsystole og slutten-diastolen (Figur 4A, C, E, G). Representant bilder viser målinger presenteres i Figur 4B, D, F, H. Den grønne linjen i midten av stigende aorta ble brukt for standardisering aorta sinus og stigende aorta diameter (Figur 4B, D). Linjene ble trukket vinkelrett til den grønne linjen mellom to indre kantene av lumen på aorta sinus (gul linje) og maksimal stigende aorta diameter (rød linje). De luminal diameter på de thoracic og abdominal aortas var annet mellom systolen og diastolen (Figur 4A-H). For abdominal aorta, maksimal aorta diameter (rød) og luminal området (grønn) ble målt (Figur 4F, H). Et representativt bilde av skjermen elektrokardiogram er vist i Figur 4jeg. Cardiac syklusen må vurderes for nøyaktige målinger. Til slutt-diastolen og Systolen er angitt med hvite stiplede og rosa linjene, henholdsvis.
For å bekrefte nøyaktigheten og reproduserbarhet i denne protokollen, utført vi en pilotstudie. Representant thoracic aorta ultralyd og ex vivo bilder er vist i figur 5et. Det var ingen stor forskjell i diameter mellom bildene etter stigende aorta diameter (ultralyd: 1,67 mm g. ex vivo: 1.65 mm). Siden aorta sinus var vanskelig å se i ex vivo bilde, den aorta sinus diameteren ble ikke målt ex vivo. Inter- og intraobserver reproduserbarhet i denne protokollen er vist i figur 5B, C. For å finne potensielle variabilities, ble ultralyd imaging utført av to observatører uavhengig, nemlig av en erfaren kardiolog og en nonexperienced en student som lærer denne teknikken, på to ulike dager, bruker den samme mus ( n = 5). Alle prikker lå mellom gjennomsnittlig ± 1.96 SD i figur 5B, C, som angir ingen store inter- eller intraobserver variabilities for denne protokollen.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig1.jpg"> Figur 1 : Arbeidsstasjon oppsett. Arbeidsstasjonen inkluderer induksjon kammeret for anestesi anestesi scavenging filtre, oppvarmet plattformen, ultralyd gel og gel varmere. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig2.jpg"> Figur 2 : Eksempler på probeplassering for proksimale thoracic og abdominal aorta bildebehandling. Undersøke plassering for (A) rett og (B) venstre parasternal lange aksen visningen av aorta roten, stigende og bue regioner, og (C) kort aksen visningen av abdominal aorta. (D) en representant skjermen image av ultralyd systemet. De svarte pilene angir referanse markøren sonden. Gule pilen viser siden av merket. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig2large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig3.jpg"> Figur 3 : Representant ultralyd bilder av den thoracic og abdominal aortabuen. (A) Nonaneurysmal og (B) aneurisme stigende aorta, fra visningen rett parasternal lange aksen. (C) Nonaneurysmal stigende aorta, fra visningen venstre parasternal lange aksen. (D) Nonaneurysmal og (E) aneurisme abdominal aorta. ASC Ao = stigende aorta, IA = truncus brachiocephalicus, LCA = venstre arteria carotis communis, LSA = venstre arteria subclavia, PA = lungearterien, Sinus = aorta sinus, IVC = dårligere vena cava og Abd Ao = abdominal aorta. De gule trekantene angir et aortaaneurisme. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig3large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> 
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig4.jpg"> Figur 4 : Målinger av aorta bilder. Bilder av thoracic aorta fanget på(A) midsystole og (C) slutten-diastolen. Profilen viser målinger av aorta diameter i den proksimale thoracic aorta regionen under (B) midsystole og (D) diastolen. Den grønne linjen angir midten av stigende aorta. Gule og røde linjene angir diameter av aorta sinus og stigende aorta, henholdsvis. Sifrene i gule og røde farger angi faktiske diameter av aorta sinus og stigende aorta, henholdsvis. Bilder av abdominal aorta fanget på (E) midsystole og (G) slutten-diastolen. Bildene viser målinger av suprarenal aorta (F) midsystole og (H) slutten-diastolen. De røde og grønne linjene angir diameter og luminal område av abdominal aorta, henholdsvis. Sifrene i røde og grønne farger angir den faktiske diameteren og er av abdominal aorta, henholdsvis. (jeg) skjerm elektrokardiogram (ECG) registrert under bildet oppkjøp. Grønn og gul linjene angir ECG og respiratoriske syklus, henholdsvis. Den hvite stiplede linjen angir slutten-diastolen, og den lilla linjen angir Systolen. P = P wave og R = R bølge. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig4large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> 
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig5.jpg"> Figur 5 : Nøyaktighet og reproduserbarhet for ultralyd imaging. (A) representant bilder av thoracic aorta ultralyd og ex vivo bilder i C57BL/6J mannlige mus (10-12 uker gamle). Bland-Altman tomter Vis (B) inter- og (C) intraobserver variabilities av denne protokollen. ASC Ao = stigende aorta, IA = truncus brachiocephalicus, LCA = venstre arteria carotis communis, LSA = venstre arteria subclavia, PA = lungearterien og Sinus = aorta sinus. Den grønne linjen angir midten av stigende aorta. Gule og røde linjene angir diameter av aorta sinus og stigende aorta, henholdsvis. Sifrene i røde farger betegne de faktiske diameter stigende aortabuen målt i ultralyd og ex vivo bilder. Svart stiplede linjene angir betyr og gjennomsnittlig ± 1.96 SD. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig5large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</a> 
<img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/59013/59013supfig1.jpg"> Ekstra figur 1: eksempel bilde av ultralyd analyseprogramvare. Ultralyd dataanalyse må utføres i (A) målingsmodus. Ett aorta ultralyd bilde er valgt for analyse fra cine sløyfen med (B) glidebryteren for en cine-løkke. Midtlinjen trekkes (C) spores avstanden funksjonen. Aorta dimensjonen måles av (D) til lineær avstand-funksjonen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013supfig1large.jpg" target="_blank">Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.</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 har blitt en vanlig modalitet å bestemme luminal dimensjonene av thoracic og abdominal aorta aneurismer i mus. Denne protokollen beskriver fremgangsmåten for å hente pålitelig og reproduserbar todimensjonal ultralyd bilder av stigende og abdominal aorta i mus.

Ultralyd Imaging av Thoracic og Abdominal Aorta i mus å bestemme aneurisme dimensjoner

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

Ultralydmålinger med høy oppløsning har blitt brukt mye for å måle aortadimensjoner hos mus. Denne protokollen gir en praktisk guide til anvendelsen av denne modaliteten. Denne protokollen forenkler oppkjøpet av reproduserbare og nøyaktige todimensjonale målinger av diameteren av thorax og abdominal aortas hos mus.Demonstrere prosedyren vil være Dr.Hasashi Sawada, en post doktorgradsforsker, og Jessica Morrleghen en forsker, begge ved University of Kentucky. Før du begynner prosedyren, bruk en bomullspinne til å bruke dilaterende krem på bildeområdet til den bedøvede musen. Etter ett minutt fjerner du forsiktig all krem og hår, og skyll den eksponerte huden med varmt vann.Etter å ha tørket huden tørr for å fjerne kremen helt, legg en prikk ultralydgel på hver av de fire kobberledningene på plattformen. Tape hver potepute på hver bly for å oppnå elektrokardiogramavlesninger. Og kontroller at hjertefrekvensen er mellom 450 og 450 slag per minutt.Påfør forvarmet ultralydgel til bildestedet og fest sonden til holderen. Roter deretter plattformen for optimal skanning, og senk sonden til den er i kontakt med ultralydgelen. For å se for deg thorax aorta, vipp plattformen ned mot venstre side av musen og plasser sonden på høyre kant av musens brystben.Orientering av referansemarkøren på sonden caudally. Bytt til farge doppler på thorax aorta for å bekrefte blodstrømmen. Og juster scenen og sondevinkelen for å visualisere aorta tydelig.Bruk knottene for bildedybde og bredde, beskjær ultralydbildet for å øke bildefrekvensen og endre fokaldybden på dorsalsiden av den stigende aortaen, ved hjelp av knotten for fokal dybde. Kontroller ultralydparametrene som angitt i tabellen, og bruk X- og Y-aksetrinnsknappen til å forsiktig flytte sonden, for å fange det langsgående aortabildet med størst mulig diameter. For å se for deg abdominal aorta, plasser sonden tverrgående like under brystbenet og xyphoidprosessen med referansemarkøren på sonden vendt mot musens høyre side.Abdominal aorta bør være plassert ved siden av dårligere vena cava, og eller portal vene. Visualiser abdominal aorta med farge doper for å bekrefte pulsatile strømmen og beskjære ultralydbildet for å øke bildefrekvensen. Endre fokusdybden til den bakre veggen i bukaortaen og flytt sonden caudally for å visualisere grenspunktene i cøliaki og overlegne mesenteriske arterier.Bruk deretter riktig nyrearterie som landemerke og fange en sinus sløyfe av regionen av interesse, viser maksimal utvidelse i abdominal aorta. Etter at alle bildene er tatt, fjernet ultralydsgelen, skyll bildeområdet med varmt vann og tørk forsiktig musen tørr. Returner musen til buret på varmeputen, og rengjør ultralydmaskinen, sonden og plattformen med en myk klut og desinfeksjonsservietter.Last deretter ned alle filene som samles inn under skanningen og slå av ultralydmaskinen. I dette representative ultralydbildet av en ikke-aneurismemal proksimal thorax aorta, kan den stigende aorta observeres ved siden av lungearterien, og danner et buet rør med tre grener i bueregionen. Den innominate arterien, venstre vanlig halspulsåren, og venstre subklavisk arterie.I dette representative ultralydbildet av ikke-aneurysmal abdominal aorta oppdages abdominal aorta dorsally til dårligere vena cava. Her vises representative bilder av thorax og abdominalaortaaneurisme. For måling av aorta sinus og stigende aortadiametre, brukes den grønne linjen til å standardisere aorta sinus og den stigende aortadiameteren.Linjer kan deretter trekkes vinkelrett på den grønne linjen mellom de to indre kantene av lumen ved aorta sinus og maksimal stigende aortadiameter. For måling av abdominal aorta, trekk en linje over den største luminale diameteren, fra den indre kanten til den indre kanten av fartøyet lumen, og spor den indre kanten av aortalummen for luminalområdet. Luminaldiameter av thorax og abdominal aortas er forskjellige mellom systole og diastole.Hjertesyklusen bør også vurderes for nøyaktige målinger. I denne representative pilotstudien var det ingen stor forskjell i de målte diameterne til den stigende aortaen mellom ultralyd og ex vivo-bildene. Denne ultralydteknikken tillater oppkjøp av reproduserbare og nøyaktige resultater da ingen inter- eller intraobservatørvariabiliteter ble observert i dette eksperimentet mellom aortamålingene gjort av to uavhengige observatører og måleøkter.Justering av probe- og sceneinnstillingene er viktige trinn for pålitelig og reproduserbar aortaavbildning. Dataanalysetrinn er også viktige for nøyaktig aortamåling.

Research

JoVE Journal

Medicine

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

Opprettelse av mage Adheranser 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 modell av Cardiac Ombygging Gjennom Innsnevring av hovedpulsåren i Rats

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

Ballong-baserte skade å indusere Myointimal Hyperplasia i musen 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 modell av aktuell Elastase indusert synkende bryst aorta-blødning

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

Svin modell av Kranieankrene abdominal aorta-blødning

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

Etablere in situ lukket krets perfusjon av nedre abdominal 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

Avbildning og analyse av oljerød o-farget hel aorta lesjoner i en aneurisme hyperlipidemi mus modell

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

Medikamentell behandling med sentralt venekateter i musemodell av angiotensin II-indusert abdominal aortaaneurisme og overvåking 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 bekreftelse av en postnatal musemodell for høyre ventrikkelvolum

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 tilnærming til pasientnær ultralydevaluering av abdominal aorta

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