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
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Trabalho de pesquisa dos autores foi apoiado pelo nacional coração, pulmão, e Instituto de sangue do institutos nacionais da saúde sob concessão números R01HL133723 e R01HL139748 e o SFRN de associação americana coração na doença Vascular (18SFRN33960001). H.S. é apoiado por uma bolsa de pós-doutorado AHA (18POST33990468). J.C. é suportado pelo NCATS UL1TR001998. O conteúdo neste manuscrito é exclusivamente da responsabilidade dos autores e não representa necessariamente a opinião oficial do institutos nacionais da saúde.

Ecografia em camundongos é executada com a aprovação da Universidade de cuidado Animal institucional do Kentucky e Comissão de utilização (número de protocolo IACUC: 2018-2967). Durante a geração de imagens, os ratos são anestesiados utilizando isoflurano 1 – 3% vol/vol e colocado sobre uma plataforma de aquecimento para reduzir o estresse processual e evitar a hipotermia. Lubrificante do olho é aplicado para impedir dano corneal devido à perda do reflexo piscar durante a anestesia.
1. equipamento instalação
<ol><li>Ligar a máquina de ultra-som, plataforma, de aquecimento e gel aquecedor (Figura 1).</li>
	<li>Abra o programa de ultra-som. Insira as informações do estudo, tais como as informações de nome e rato de estudo.</li>
	<li>Verifique se o vaporizador de isoflurano e tanque de2 O. Se o conteúdo for baixo, encher o vaporizador do isoflurano e/ou trocá-lo por um novo tanque de2 O.</li>
	<li>Conectar-se a anestesia, limpeza de filtros para a câmara de indução e o cone de nariz.</li>
	<li>Abra a filial para a câmara de indução.</li>
	<li>Liga o tanque de2 O.</li>
	<li>Manípulos de O2 e isoflurano sobre o vaporizador de anestesia para 1 L/min e 0% vol/vol, respectivamente, para encher a câmara com O2.</li>
</ol>2. preparação do Mouse
<ol><li>Posicione o mouse no Ó2-enchido câmara de indução para minimizar alterações cardiovasculares indesejáveis devido à anestesia.</li>
	<li>Ligue o vaporizador de isoflurano (1,5%-2,5% vol/vol).</li>
	<li>Confirme a ausência de reflexo de retirada do membro posterior.</li>
	<li>Remover o mouse da câmara e colocar uma gota de lubrificante oftálmico estéril em cada olho.</li>
	<li>Redirecionar a anestesia para o cone do nariz e fechar o fluxo para a câmara de indução.</li>
	<li>Coloque o mouse dorsalmente sobre a plataforma de aquecimento com seu nariz do cone de nariz de anestesia.</li>
	<li>Aplica o creme depilatório para o tórax ou abdômen, usando um cotonete. Minimize a quantidade de uso de creme depilatório para evitar irritação.</li>
	<li>Esperar por 1 min e depois, gentilmente limpe todos os creme e cabelo.</li>
	<li>Irrigar a área com água morna e seque-o para remover completamente o creme.</li>
	<li>Ponto de gel em cada um dos quatro cobre na plataforma.</li>
	<li>Fita cada pata almofada para baixo (palmas das mãos para baixo) para os contatos para leituras de eletrocardiograma (ECG). Isto fornecerá o ECG e a fisiologia respiratória do mouse enquanto anestesiados.</li>
	<li>Verifique se a frequência cardíaca entre 450-550 batimentos/min. Desde anestesia afeta a função cardíaca, que pode alterar o diâmetro da aorta, ajuste a taxa de entrega de anestesia para que a frequência cardíaca em uma gama adequada.</li>
	<li>Aplica o gel Ultrassônico escaldada para o local preparado.</li>
	<li>Anexe a sonda para o titular.</li>
	<li>Gire a plataforma para a digitalização ideal e reduzir a sonda até que esteja em contato com o gel Ultrassônico.</li>
</ol>3. imagem latente da Aorta torácica
<ol><li>Inclinar para baixo da plataforma para o lado esquerdo do mouse.</li>
	<li>Colocar a sonda na borda direita do esterno do rato(Figura 2). Oriente o marco de referência da sonda caudalmente. Nota: O marco de referência a sonda indica a direção da sonda e é consistente com o maker no monitor do sistema de ultra-som (Figura 2A-D). A forma do marcador varia em cada sistema de ultra-som.</li>
	<li>Use cor Doppler na aorta torácica para confirmar o fluxo de sangue.</li>
	<li>Ajustar o ângulo de fase e sonda para mostrar claramente a aorta (Figura 3A, B). Nota: A válvula aórtica e artérias inominadas e pulmonares podem ser usadas para pontos anatômicos para a direita esternal eixo longo. Portanto, imagens da aorta deste vista podem incluir a válvula aórtica e artérias pulmonares e inominadas em um quadro(Figura 3). Se é difícil capturar a aorta ascendente inteira em uma varredura, devido a patologias aórtica como da aorta dilatação e tortuosidade, as imagens devem ser capturadas separadamente. Como imagens separadas têm o potencial de causar uma subestimação das medições da aorta, posicionamento bem o palco e a sonda é necessário. A razão esternal eixo longo é ideal para a imagem inteira aorta ascendente (Figura 3C). Entretanto, é frequentemente difícil capturar o seio da aorta nesta vista, especialmente na aorta aneurismática. A visão do eixo longo paraesternal esquerdo permite uma captura da raiz da aorta, a aorta ascendente proximal como uma abordagem alternativa, embora essa visão não pode capturar o arco aórtico em um quadro (Figura 3C). Para a esquerda esternal eixo longo, colocar a sonda na borda esquerda do esterno (Figura 2B). O palco é plana ou ligeiramente inclinada para a direita do mouse. Executar as outras etapas do procedimento da mesma maneira como a direita esternal eixo longo. Vantagens e desvantagens destas posições de sonda são descritas na tabela 2. Imagens da aorta devem ser capturadas consistentemente em qualquer direito ou esquerdo longo eixo esternal.</li>
	<li>Recorte a imagem do ultra-som para aumentar a taxa de quadros, usando os botões para a largura e a profundidade da imagem.</li>
	<li>Altere a profundidade focal no lado dorsal da aorta ascendente, usando o botão para a profundidade focal.</li>
	<li>Verificar os parâmetros do ultra-som. As configurações de ultra-som para este protocolo são descritas na tabela 1.</li>
	<li>Mova a sonda delicadamente, usando o eixos X e Y fase botão, para capturar a imagem longitudinal da aorta com o maior diâmetro possível.</li>
	<li>Armazene um loop de cine.</li>
</ol>4. imagem latente da Aorta Abdominal
<ol><li>Coloque a sonda transversalmente, logo abaixo do esterno e processo xifoide (Figura 2C). O marco de referência da sonda deve enfrentar a direita do mouse. A aorta abdominal deve ser localizada junto a veia cava inferior e/ou veia porta (Figura 3-D).</li>
	<li>Visualize a aorta abdominal com color Doppler para confirmar o fluxo pulsátil. Nota: Se o ângulo Doppler é perpendicular ao fluxo de sangue, um sinal Doppler cor não aparecerá na aorta. Além de imageamento Doppler cor, a aorta abdominal distingue a veia cava e veia porta pressionando ligeiramente para baixo a sonda. A veia cava e veia porta são compressíveis, enquanto a aorta mantém sua permeabilidade.</li>
	<li>Recorte a imagem do ultra-som para aumentar a taxa de quadros.</li>
	<li>Altere a profundidade focal da parede posterior da aorta abdominal.</li>
	<li>Mova a sonda caudalmente para visualizar os pontos de ramificação das artérias mesentéricas superiores e doença celíacos.</li>
	<li>Localizar a artéria renal direita e usá-lo como um marco. Nota: Desde que os aneurismas da aorta abdominal podem levar a tortuosidade da aorta, ajuste o ângulo de sonda para a aorta abdominal de imagem perpendicularmente. Para um controle interno, uma imagem do ponto de ramificação renal direita deve ser capturada.</li>
	<li>Capture um loop de cine da região de interesse que mostra a dilatação máxima da aorta abdominal (Figura 3D, E). Nota: A localização do aneurisma da aorta varia em cada modelo animal. Dilatação da aorta em ratos de angiotensina II-induzida ocorre predominantemente na aorta supra-renal, enquanto CaCl2 ou elastase induz aneurisma da aorta na infrarrenal aórtica em camundongos.</li>
</ol>5. postscanning Mouse cuidados e limpeza
<ol><li>Limpe o gel Ultrassônico, irrigar o tórax ou abdômen com água morna e seque o mouse suavemente.</li>
	<li>Retorne o mouse para sua gaiola, que é colocada sobre uma almofada de aquecimento.</li>
	<li>Desligue o isoflurano vaporizador e tanque de2 O. Volte a encher o vaporizador se o nível de isoflurano é baixo.</li>
	<li>Limpe o aparelho de ultrassom, sonda e plataforma com um pano macio e álcool isopropílico ou toalhetes de glutaraldeído.</li>
	<li>Baixe todos os arquivos coletados durante a verificação.</li>
	<li>Desliga a máquina de ultra-som.</li>
	<li>Retorne os ratos para quartos de alojamento dos animais, depois eles recuperaram o efeito da anestesia.</li>
</ol>6. análise
<ol><li>
Análise de imagens da aorta torácicas
	<ol>
<li>Inicie o software de análise e abrir os dados do ultra-som. Uma imagem de exemplo de software de análise (laboratório de Vevo 3.0.0) é mostrada na Figura suplementar 1.</li>
		<li>Selecione uma imagem de ultra-som da aorta para medições no loop de cine (Figura 4A, C, E, G e suplementar a Figura 1). Nota: Este protocolo normalmente detecta batimentos cardíacos de seis a sete em um loop de cine. Desde que o diâmetro da aorta é diferente entre a sístole e a diástole (Figura 4A-G), as medidas precisam ser examinados em uma fase coerente do ciclo cardíaco. Sístole é definido da onda R para o final da onda T. Em geral, ondas T são difíceis de identificar no mouse ECG. Portanto, o diâmetro da aorta em sístole deve ser medido na sístole fisiológica, definido por inspeção visual (Figura 4eu). A fase cardíaca quando a aorta é maximamente expandida deve ser midsystole. Final-diástole é facilmente definido na onda R do ECG (Figura 4eu). Medições da aorta no final-diástole são mais simples do que aqueles em midsystole em termos de distinção entre o ciclo cardíaco.</li>
		<li>Desenhe uma linha no centro do lúmen da aorta. Esta linha de centro será usada para garantir que as linhas de medição são perpendiculares à aorta (Figura 4B, D e suplementar a Figura 1).</li>
		<li>Desenhe linhas perpendiculares através da linha de centro da borda interna luminal a borda interna no seio da aorta e máxima ascendente da aorta níveis (Figura 4B, D e suplementar a Figura 1).</li>
		<li>Medir o diâmetro da aorta em pelo menos três batimentos cardíacos separados e calcular a média das medições. Nota: O sistema de Vevo2100 usa o software de análise de laboratório Vevo para a medição da dimensão da aorta. Breves explicações para cada botão são como segue. Modo de medição (Supplemental figura 1A): este modo deve ser seleccionado para medições da aorta. O controle deslizante de um loop de cine (Supplemental figura 1B): o quadro de ultra-som é selecionado usando a barra deslizante. Traçou a distância (Supplemental Figura 1): a linha de centro é desenhada com essa função. Distância linear (Supplemental Figura 1): a dimensão da aorta é medida usando esta função.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Análise de imagens da aorta abdominais
	<ol>
<li>Inicie o software de análise e abrir os dados do ultra-som.</li>
		<li>Selecione uma imagem da aorta para análise no loop de cine (Figura 4E, G). Nota: Semelhante às medições da aorta torácicas, ciclo cardíaco pode afetar a área e o diâmetro da aorta abdominal. Medições devem ser determinadas em uma fase coerente do ciclo cardíaco.</li>
		<li>Desenhe uma linha entre o maior diâmetro luminal, da borda interna para a borda interna do lúmen do vaso (Figura 4F, H).</li>
		<li>Trace a borda interna do lúmen da aorta para a área luminal (Figura 4F, H).</li>
		<li>Adquirir aórtica medições no mínimo de três batimentos cardíacos separados e calcular a média dos dados.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Os autores não têm nada de divulgação.

Este protocolo fornece um guia técnico para a aquisição de imagens da aorta torácica e abdominal em ratos, utilizando um sistema de ultra-som de alta frequência. Ecografia da aorta tem potenciais confundidores, tais como ciclo de sonda posição e cardíaca, que possam comprometer a precisão das medições da aorta, particularmente na aorta torácica proximal. Este protocolo descreve instruções detalhadas e estratégias para análise de dados, medição e aquisição de imagem, a fim de medir com precisão as dimensões da aorta.
Para imagens da aorta torácica proximal, existem várias abordagens para colocação de sonda. O mesmo eixo longo esternal mostrado na Figura 2 foi usado por ultra-som de imagem neste protocolo. Esta visão facilita a aquisição de imagens de alta qualidade do seio da aorta para a porção do arco aórtico. Não é ideal para a aorta descendente devido à interferência das ondas ultra-sônicas. Este protocolo é aplicável à maioria dos modelos de rato de aneurismas da aorta torácicos, porque eles apresentam dilatação luminal predominantemente na raiz da aorta para a aorta ascendente. Isso inclui a infusão de crônica de angiotensina II que provoca a formação de aneurisma na aorta ascendente de ratos18,19,20,21,22,23. Mouse modelos da síndrome de Marfan (fibrilina 1C1041G / + e fibrilina 1mgR/mgR ratos) exibir tanto raiz da aorta ascendente da aorta dilatação23,24,25. Modelos de rato de síndrome de Loeys-Dietz (exclusão pós-natal do receptor do TGF-β 1 ou 2 em células musculares lisas) também desenvolvem aneurisma de raiz aórtica e crescente aorta18,26,27,28 . Portanto, o direito esternal eixo longo é apropriado para a imagem latente da aorta nesses modelos de rato de aneurismas da aorta torácicos. Por outro lado, a visão do eixo curto paraesternal direita tem o potencial para capturar imagens da aorta na diagonal porque aneurismas são muitas vezes complicados por tortuosidade da aorta, que pode causar uma sobreavaliação dos diâmetros. Ao contrário da aorta torácica, a visão do eixo curto foi usada para o tratamento de imagens da aorta abdominal no presente protocolo. Desde que a tortuosidade e curvatura da aorta são modestos da aorta abdominal, em comparação com a aorta torácica, a aquisição de imagens na exibição de eixo curto a melhora underestimations do diâmetro da aorta. É importante notar que sonda diferente posições proporcionam ângulos de visão diferentes, e o diâmetro da aorta pode ser diferente em cada ângulo de visão. Portanto, medições fiáveis de diâmetro da aorta são reforçadas, aplicando a mesma posição da sonda para todas as imagens dentro de um estudo. Curiosamente, tridimensional ultra-som (3D), imagens do coração e da aorta têm sido relatados recentemente29,30,31,32. Além disso, atual sistemas de ultra-som podem obter imagens 3D ao longo do tempo como imagens quadridimensional33. Assim, estas tecnologias de imagem 3D têm potencial para demonstrar a estrutura da aorta, mais precisamente, que pode resolver o problema do posicionamento da sonda.
Imagens de ultra-som podem ser capturadas em modo 2D brilho (modo-B) ou movimento unidimensional modo (modo-M). Embora alguns artigos utilizaram o modo-M para a medição do diâmetro da aorta, o modo-B é preferível15,34,35,36. Modo-M tem a capacidade de imagem em duas dimensões para aumentar a resolução temporal e espacial. No entanto, este modo baseia-se no pressuposto de que a aorta é um cilindro concêntrico sendo fotografado perpendicularmente para as ondas ultra-sônicas. Esta suposição não pode prender verdadeira em um estado aneurismático e a curvatura da aorta ascendente torna isto mais difícil, mesmo nos Estados nonaneurysmal. Além disso, a aorta não permaneça em uma posição fixa durante todo o ciclo cardíaco,37. Portanto, o modo-M pode causar erros de medição, incluindo over - e underestimations.
Também é importante observar que o ciclo cardíaco afeta o diâmetro luminal na aorta. Como esperado, o diâmetro da aorta na sístole é maior que em diástole (Figura 4A-H), que está associado com a elasticidade da parede aórtica e tensão. Tensão e elasticidade da parede aórtica podem ser calculados pela diferença entre os diâmetros da aorta entre a sístole e a diástole. Elasticidade e tensão são diminuídos na aorta aneurismática comparada a aorta normal31,34,35,38,39,40. Rigidez da aorta não pode ser medido diretamente pelo ultra-som. Medindo a velocidade da onda de pulso (VOP) pode avaliar sua rigidez como um proxy, que é relatado para ser aumentada em aorta aneurismática31,35,41,42. VOP é calculado o tempo de trânsito entre dois locais arteriais, usando imagens Doppler de onda de pulso e sua distância correspondente. Para comparar os diâmetros da aorta, ao contrário do exame clínico, não há nenhuma padronização rigorosa em termos de fase cardíaca para medições da aorta de ratos. Portanto, é ainda não está claro qual fase cardíaca é apropriado para medições da aorta. No entanto, para garantir comparações confiáveis e reprodutíveis, diâmetros da aorta devem ser medidos em uma fase definida do ciclo cardíaco.
Este protocolo fornece instruções detalhadas para aórtica de imagem e análise de dados para medir dimensões aórtica com precisão. A medição da aorta, usando este protocolo, foi coerente com o real ex vivo diâmetro da aorta (Figura 5A). Também confirmamos consistências do intere reprodutibilidade do índice (Figura 5B, C). Todas as etapas neste protocolo, especialmente a posição da sonda e ciclo cardíaco, são necessárias para medições precisas. No entanto, mesmo quando usando procedimentos adequados, artefatos durante a ultra-sonografia são inevitáveis. A localização das costelas e a pulmonar, bem como a respiração e a pulsação cardíaca, pode afetar a qualidade da imagem da aorta torácica. Gases intestinais também podem causar artefatos na imagem latente abdominal. Assim, sugerimos que definem os critérios de exclusão quando seguindo este protocolo em caso de pobres imagens da aorta.
Com o advento de sistemas de ultra-som de alta resolução, a estrutura da aorta de ratos pode ser examinada em detalhes requintados, tanto em série como convencionalmente, melhorando desse modo extremamente contribuindo para a compreensão dos aneurismas da aorta. Ultra-sonografia, com o protocolo descrito acima, é uma abordagem não-invasiva confiável e reprodutível para quantificação dos aneurismas da aorta em camundongos.

Aneurismas da aorta são comuns doenças vasculares caracterizadas por uma dilatação permanente luminal da aorta torácica e/ou abdominal1,2,3,4. Terapias não farmacológicas foram criadas para impedir a dilatação e ruptura de aneurismas da aorta, que enfatiza a necessidade de insights sobre os mecanismos patogénicos. Para elucidar os mecanismos de aneurismas da aorta, modelos de rato produzidos por manipulações genéticas ou químicas têm sido amplamente utilizado4,5,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12. a quantificação exata do diâmetro da aorta de ratos é a base da pesquisa de aneurisma da aorta.
O desenvolvimento de ultra-som de alta frequência tem aumentado a resolução espacial e temporal de imagens para detectar pequenas diferenças nas dimensões da aorta13,14,15. Isto permitiu a medição sequencial de diâmetros da aorta de ratos, e assim, tornou-se o método preferido para a medição de diâmetros da aorta em estudos murino de aneurismas da aorta. Embora a ultra-sonografia é uma técnica simples, conhecimento da anatomia da aorta e fisiologia é necessário para adquirir imagens apropriadas para medições precisas, análise de dados e interpretação. A aorta é um órgão cilíndrico pulsante com curvaturas variáveis no região torácica proximal16. Isto contribui para o potencial para uma determinação imprecisa de dimensões aórtica comumente adquiridas imagens bidimensionais (2D). A precisão das medições da aorta pode ser comprometida por tortuosidade da aorta aneurismática estado17. Para obter medições confiáveis e reprodutíveis de dilatações da aorta, este protocolo fornece um guia prático para o uso de um sistema de ultra-som de alta resolução para medir diâmetros da aorta torácicos e abdominais proximais em camundongos.

<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

Instrumentos contemporâneos de ultra-som de alta resolução têm resolução suficiente para facilitar a medição da aorta de rato. Estes instrumentos foram amplamente utilizados para medir as dimensões da aorta em modelos do rato de aneurismas da aorta. Aneurismas da aorta são definidos como permanentes dilatações da aorta, que ocorrem mais frequentemente nas regiões abdominais e ascendentes. Medições sequenciais de dimensões aórtica por ultra-som são a principal abordagem para avaliar o desenvolvimento e progressão de aneurismas da aorta em vivo. Embora muitos estudos relatados utilizado ultra-som de imagem para medir diâmetros da aorta como um ponto de extremidade principal, existem fatores de confundimento, tais como a posição da sonda e o ciclo cardíaco, que pode afetar a precisão de aquisição de dados, análise e interpretação. O propósito do presente protocolo é fornecer um guia prático sobre o uso do ultra-som para medir o diâmetro da aorta de forma confiável e reprodutível. Este protocolo introduz a preparação dos ratos e instrumentos, a aquisição de imagens de ultra-som apropriado e análise de dados.

Imagens de ultra-som representativa da aorta torácica e abdominal proximal nonaneurysmal são mostradas na Figura 3A e Figura 3C, respectivamente. A aorta ascendente está localizada ao lado da artéria pulmonar e forma um tubo curvo com três ramos na região arco: artéria innominate, artéria carótida comum esquerda e artéria subclávia esquerda(Figura 3). A aorta abdominal é detectada dorsalmente para a veia cava inferior (Figura 3-D). Imagens representativas dos aneurismas da aorta torácicas e abdominais com dilatações profundas, em comparação com diâmetros normais na Figura 3A e Figura 3D, são mostradas na Figura 3B e Figura 3 H, respectivamente. Todas as imagens de ultra-som foram capturadas no final-diástole.
Representante ultra-som da aorta torácica e abdominal imagens foram capturadas no midsystole e no final-diástole (Figura 4A, C, E, G). Imagens representativas, mostrando as medições são apresentadas na Figura 4B, D, F, H. A linha verde no centro da aorta ascendente foi utilizada para padronizar o seio da aorta e ascendente de diâmetro da aorta (Figura 4B, D). Linhas foram traçadas perpendicularmente à linha verde entre as duas bordas internas do lúmen no seio da aorta (linha amarela) e o máximo diâmetro da aorta ascendente (linha vermelha). O diâmetro luminal a aorta torácica e abdominal foram diferente entre a sístole e a diástole (Figura 4A-H). Para a aorta abdominal, o diâmetro da aorta máxima (vermelho) e área luminal (verde) foram medidos (Figura 4F, H). Uma imagem representativa do eletrocardiograma monitor é mostrada na Figura 4eeu. O ciclo cardíaco precisa ser considerado para medições precisas. O fim-diástole e sístole são indicados pelas linhas brancas pontilhadas e rosa, respectivamente.
Para validar a precisão e a reprodutibilidade do presente protocolo, realizamos um estudo piloto. Torácica da aorta ultra-som e ex vivo imagens representativas são mostradas na Figura 5A. Não houve grande diferença nos diâmetros medidos entre estas imagens para o diâmetro da aorta ascendente (ultra-som: 1,67 mm vs ex vivo: 1,65 mm). Desde o seio da aorta era difícil de ver na ex vivo imagem, o diâmetro da aorta sinusal não foi medida ex vivo. A reprodutibilidade intere índice do presente protocolo são mostrados na Figura 5B, C. Para determinar o potenciais variabilities, ultra-sonografia foi realizada por dois observadores independente, ou seja por um cardiologista experiente e um estudante de graduação nonexperienced que está a aprender esta técnica, em dois dias diferentes, usando a mesma (de ratos n = 5). Todos os pontos foram localizados entre o SD média ± 1,96 na Figura 5B, C, que indica que nenhum major interou índice variabilities para este protocolo.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig1.jpg"> Figura 1 : Instalação de estação de trabalho. A estação de trabalho inclui a câmara de indução de anestesia, anestésicos filtros de eliminação, a plataforma aquecida, o gel de ultra-som e o gel aquecedor. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig2.jpg"> Figura 2 : Exemplos de colocação de sonda para a imagem latente da aorta torácica e abdominal proximal. Posicionamento para (A), o direito e (B) sonda a esquerda esternal eixo longo da raiz da aorta ascendente e arco regiões e (C) a visão do eixo curto da aorta abdominal. (D) A imagem do monitor representante do sistema de ultra-som. As setas pretas indicam o marco de referência da sonda. A seta amarela indica o lado do marcador de referência. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig2large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig3.jpg"> Figura 3 : Imagens de ultra-som representativa da aorta torácica e abdominal. (A) Nonaneurysmal e (B) aneurisma aorta ascendente, do vista certo paraesternal eixo longo. (C) Nonaneurysmal ascendente aorta, do vista esquerda paraesternal eixo longo. Nonaneurysmal (D) e (E) aneurisma aorta abdominal. ASC Ao = aorta ascendente, IA = artéria innominate, ACV = artéria carótida comum esquerda, LSA = artéria subclávia esquerda, PA = artéria pulmonar, sinusite = seio da aorta, veia cava inferior = veia cava inferior e Abd Ao = aorta abdominal. Os triângulos amarelos indicam um aneurisma da aorta. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig3large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> 
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig4.jpg"> Figura 4 : Medições de imagens da aorta. Imagens da aorta torácica capturado em(A) a midsystole e (C), o fim-diástole. Imagens mostrando as medições dos diâmetros da aorta na região proximal da aorta torácica durante (B) midsystole e (D) diástole. A linha verde indica o centro da aorta ascendente. As linhas amarelas e vermelhas indicam diâmetros do seio da aorta e da aorta ascendente, respectivamente. Dígitos nas cores amarelas e vermelhas indicam reais diâmetros do seio da aorta e da aorta ascendente, respectivamente. Imagens da aorta abdominal capturaram em (E) o midsystole e (G), o fim-diástole. Imagens mostrando as medições da aorta supra-renal durante (F) midsystole e (H) final-diástole. As linhas vermelhas e verdes indicam o diâmetro e a área luminal da aorta abdominal, respectivamente. Dígitos nas cores vermelhos e verdes indicam o diâmetro real e da aorta abdominal, respectivamente. (eu) Monitor de eletrocardiograma (ECG) gravado durante as aquisições de imagem. As linhas amarelas indicam o ECG e o ciclo respiratório, respectivamente. A linha pontilhada branca indica o fim-diástole, e a linha roxa indica sístole. P = onda P e R = onda R. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig4large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> 
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig5.jpg"> Figura 5 : Precisão e reprodutibilidade de ultra-sonografia. (A) de imagens representativas do ultra-som da aorta torácica e ex vivo imagens em camundongos C57BL/6J do sexo masculino (10-12 semanas de idade). Show de parcelas de Bland-Altman (B) intere (C) índice variabilities do presente protocolo. ASC Ao = aorta ascendente, IA = artéria innominate, ACV = artéria carótida comum esquerda, LSA = artéria subclávia esquerda, PA = artéria pulmonar e sinusite = seio da aorta. A linha verde indica o centro da aorta ascendente. As linhas amarelas e vermelhas indicam os diâmetros do seio da aorta e da aorta ascendente, respectivamente. Dígitos em cores vermelhas denotam os diâmetros reais da aorta ascendente medido em ultra-som e ex vivo de imagens. As linhas pontilhadas pretas indicam a média e média ± 1,96 SD. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig5large.jpg" target="_blank">clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> 
<img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/59013/59013supfig1.jpg"> Suplementar Figura 1: exemplo de imagem de software de análise de ultrassom. Análise de dados de ultra-som deve ser executada no modo de medição (A). Uma imagem de ultra-som da aorta é selecionada para análise no loop de cine usando (B) o controle deslizante de um loop de cine. A linha central é desenhada usando a função (C) a distância rastreada. A dimensão da aorta é medida pela função (D) a distância linear. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013supfig1large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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

Ultra-sonografia tornou-se uma modalidade comum para determinar as dimensões luminal dos aneurismas da aorta torácicas e abdominais em ratos. Este protocolo descreve o procedimento para adquirir imagens de ultrassom bidimensional confiável e reprodutível da aorta ascendente e abdominal em ratos.

Ecografia da Aorta torácica e Abdominal em ratos para determinar as dimensões de aneurisma

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

Medições de ultrassom de alta resolução têm sido amplamente utilizadas para medir dimensões aórticas em camundongos. Este protocolo fornece um guia prático para a aplicação desta modalidade. Este protocolo facilita a aquisição de medidas bidimensionais reprodutíveis e precisas do diâmetro das aortas torácicas e abdominais em camundongos.Demonstrando o procedimento estarão o Dr. Hasashi Sawada, um estudioso de pós-doutorado, e Jessica Morrleghen, uma cientista de pesquisa, ambas na Universidade de Kentucky. Antes de iniciar o procedimento, use um cotonete para aplicar creme dilatório na área de imagem do camundongo anestesiado. Depois de um minuto, retire suavemente todo o creme e cabelo, e enxágue a pele exposta com água morna.Depois de limpar a pele seca para remover completamente o creme, coloque um ponto de gel de ultrassom sobre cada uma das quatro pistas de cobre na plataforma. Cada pata em cada pista para obter leituras de eletrocardiograma. E verifique se a frequência cardíaca está entre 450 e 450 batimentos por minuto.Aplique gel ultrassônico pré-aquecido no local de imagem e conecte a sonda ao suporte. Em seguida, gire a plataforma para uma varredura ideal e baixe a sonda até que esteja em contato com o gel ultrassônico. Para imaginar a aorta torácica, incline a plataforma para baixo em direção ao lado esquerdo do mouse e coloque a sonda na borda direita do esterno do mouse.Orientando o marcador de referência na sonda caudally. Mude para a cor doppler na aorta torácica para confirmar o fluxo sanguíneo. E ajuste o ângulo do estágio e da sonda para visualizar a aorta claramente.Utilizando os botões para profundidade e largura da imagem, corte a imagem do ultrassom para aumentar a taxa de quadros e altere a profundidade focal no lado dorsal da aorta ascendente, usando o botão para profundidade focal. Verifique os parâmetros de ultrassom conforme indicado na tabela e use o botão de estágio do eixo X e Y para mover suavemente a sonda, para capturar a imagem aórtica longitudinal com o maior diâmetro possível. Para imaginar a aorta abdominal, coloque a sonda transversalmente logo abaixo do processo de esterno e xifoide com o marcador de referência na sonda voltada para o lado direito do mouse.A aorta abdominal deve estar localizada ao lado da veia cava inferior, e ou veia portal. Visualize a aorta abdominal com doper de cor para confirmar o fluxo pulsante e corte a imagem do ultrassom para aumentar a taxa de quadros. Altere a profundidade focal para a parede posterior da aorta abdominal e mova a sonda caudally para visualizar os pontos de ramificação das artérias celíaca e superior mesentóricas.Em seguida, use a artéria renal direita como marco e capture um laço seno da região de interesse, mostrando a dilatação máxima na aorta abdominal. Depois de todas as imagens terem sido capturadas, remova o gel ultrassônico, enxague a área de imagem com água morna e limpe suavemente o mouse seco. Devolva o mouse para sua gaiola na almofada de aquecimento, e limpe a máquina de ultrassom, sonda e plataforma com um pano macio e lenços umedecidos desinfetantes.Em seguida, baixe todos os arquivos coletados durante a varredura e desligue a máquina de ultrassom. Nesta imagem representativa do ultrassom de uma aorta torácica proximal não aneurismal, a aorta ascendente pode ser observada localizada ao lado da artéria pulmonar, e forma um tubo curvo com três ramos na região do arco. A artéria innominada, a artéria carótida comum esquerda e a artéria subclávia esquerda.Nesta imagem representativa de ultrassom de aorta abdominal não aneurisma, a aorta abdominal é detectada dorsalmente na veia cava inferior. Aqui, imagens representativas de aneurismas de aoórtica torácica e abdominal são mostradas. Para a medição dos diâmetros aórticos e ascendentes, a linha verde é utilizada para padronizar o seio aórtico e o diâmetro aórtico ascendente, respectivamente.As linhas podem então ser desenhadas perpendicularmente para a linha verde entre as duas bordas internas do lúmen no seio aórtico e o diâmetro aórtico ascendente máximo. Para a medição da aorta abdominal, desenhe uma linha através do maior diâmetro luminal, desde a borda interna até a borda interna do lúmen do vaso, e trace a borda interna do lúmen aórtico para a área luminal. Os diâmetros luminosos das aortas torácicas e abdominais são diferentes entre sístole e diastole.O ciclo cardíaco também deve ser considerado para medidas precisas. Neste estudo piloto representativo, não houve grande diferença nos diâmetros medidos da aorta ascendente entre o ultrassom e as imagens ex vivo. Esta técnica de ultrassom permite a aquisição de resultados reprodutíveis e precisos, uma vez que não foram observadas variabilidades inter ou intra observadores neste experimento entre as medidas aórticas feitas por dois observadores independentes e sessões de medição.O ajuste das configurações da sonda e do estágio são passos importantes para imagens aórticas confiáveis e reprodutíveis. As etapas de análise de dados também são importantes para uma medição aórtica precisa.

Research

JoVE Journal

Medicine

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

Criação de abdominais aderências em Ratos

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

Medicina

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

Um Modelo de Cardiologia remodela Através constrição da Aorta Abdominal em Ratos

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

Lesão baseada no balão para induzir a hiperplasia Myointimal da Aorta Abdominal de Mouse

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

Modelo cirúrgico murino de elastase tópica induzida por aneurisma de aorta torácica descendente

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

Modelo suíno de aneurisma aórtica abdominal infra-renal

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

Estabelecendo in Situ Circuito Fechado Perfusão de Órgãos Abdominais Inferiores e Membros Traseiros em Camundongos

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

Imagem e Análise de Lesões inteiras de aorta manchadas de óleo em um modelo de rato de hiperlipidemia aneurisma

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

Tratamento medicamentoso por Cateter Venoso Central em um Modelo de Camundongo de Angiotensin II Aneurisma Abdominal Induzido anótico e monitoramento por ultrassom 3D

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 

Estabelecimento e Confirmação de um Modelo de Sobrecarga de Volume do Ventrículo Direito Pós-Natal em Camundongos

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

Uma Abordagem na Avaliação Ultrassonográfica da Aorta Abdominal

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