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

Författarnas forskningsarbete stöddes av den nationella hjärta, lunga, och blod Institute of National Institutes of Health under award nummer R01HL133723 och R01HL139748 och den amerikanska hjärtat Association SFRN i vaskulär sjukdom (18SFRN33960001). H.S. stöds av en AHA Postdoktorsstipendium (18POST33990468). J.C. stöds av NCATS UL1TR001998. Innehållet i detta manuskript ansvarar enbart för författarna och representerar inte nödvändigtvis officiella ståndpunkter av National Institutes of Health.

Ultraljudsundersökningar i möss utförs med godkännande av University of Kentucky institutionella djur vård och användning kommittén (IACUC protokollnummer: 2018-2967). Under av imaging bedövas möss med isofluran 1 – 3% vol/vol och placeras på en plattform för värme att minska processuella stress och förhindra hypotermi. Öga smörjmedel används för att förebygga korneal skada på grund av förlusten av blinkreflexen under anestesi.
1. utrustning Setup
<ol><li>Slå på ultraljudsmaskinen, värme plattform, och gel varmare (figur 1).</li>
	<li>Öppna programmet ultraljud. Ange studieinformation om till exempel studie namn och mus.</li>
	<li>Kontrollera isofluran spridare och O2 tank. Om halten är låg, fyll den isofluran spridare eller byta till en ny O2 tank.</li>
	<li>Anslut det bedövningsmedel som rensning filter till induktion kammaren och näsan konen.</li>
	<li>Öppna grenen för induktion kammaren.</li>
	<li>Slå på O2 tanken.</li>
	<li>Vrid O2 och isofluran rattarna på den anestesi spridare till 1 L/min och 0% vol/vol, respektive, för att fylla kammaren med O2.</li>
</ol>2. beredning av musen
<ol><li>Placera musen i O2-fylld induktion kammare för att minimera oönskade kardiovaskulära förändringar på grund av anestesi.</li>
	<li>Slå på den isofluran spridare (1,5 – 2,5% vol/vol).</li>
	<li>Bekräfta avsaknaden av bakbenen tillbakadragande reflexen.</li>
	<li>Ta bort musen från kammaren och placera en droppe steril oftalmologiska smörjmedel i varje öga.</li>
	<li>Omdirigera till anestesi till näsan konen och stänga flödet till induktion kammaren.</li>
	<li>Lägga musen dorsalt på värme-plattformen med nosen i anestesi näsan konen.</li>
	<li>Tillämpa hårborttagningsprodukter kräm på bröstet eller buken, med hjälp av en bomullspinne. Minimera mängden av hårborttagningsprodukter kräm används för att undvika irritation.</li>
	<li>Vänta i 1 min och sedan försiktigt torka bort all grädde och hår.</li>
	<li>Vattna området med varmt vatten och torka torrt att helt ta bort grädden.</li>
	<li>Dot gel på var och en av fyra koppar leder på plattformen.</li>
	<li>Tejpa varje tass madrassera ner (handflatorna nedåt) till leder elektrokardiogram (EKG) mätvärden. Detta kommer att ge de EKG och respirationsfysiologi musen medan bedövas.</li>
	<li>Kontrollera att pulsen är mellan 450 – 550 slag/min. Eftersom anestesi påverkar hjärtats funktion, som kan förändra aorta diameter, justera leverans av anestesi så att pulsen är i ett relevant område.</li>
	<li>Gälla den förberedda platsen förvärmd ultraljud gel.</li>
	<li>Fäst sonden till innehavaren.</li>
	<li>Rotera plattformen för optimal skanning och lägre sonden tills den är i kontakt med ultraljud gelen.</li>
</ol>3. avbildning av aortan
<ol><li>Vinkla ner plattformen på vänster sida av musen.</li>
	<li>Placera sonden på den högra kanten av musens bröstbenet (figur 2A). Orient referens markör på sonden caudally. Obs: Referens markör på sonden anger sonden riktningen och är förenlig med maker på monitor ultraljud systemet (figur 2A-D). Form av markör varierar i varje ultraljud system.</li>
	<li>Använd färg Doppler på aortan för att bekräfta blodflödet.</li>
	<li>Justera scenen och sond vinkel för att tydligt Visa aorta (figur 3A, B). Obs: De aortaklaffen och innominate och pulmonell artärer kan användas för anatomiska landmärken för vyn höger parasternal längdriktning. Därför kan aorta bilder från denna vy innehålla aortaklaffen och innominate och pulmonell artärer i en ram (figur 3A). Om det är svårt att fånga hela ascendens i en scan, på grund av aorta patologier som dilatation av aorta och tortuosity, bör bilderna fångas separat. Eftersom separerade bilder har potential att orsaka en underskattning av aorta mätningarna, krävs finjustera placeringen av scenen och sonden. Vyn höger parasternal långa axeln är optimal för imaging hela ascendens (figur 3C). Det är dock ofta svårt att fånga den aorta sinus i den här vyn, särskilt i aneurysmatisk artärer. Vyn vänster parasternal långa axeln möjliggör en fånga från aortaroten till proximala ascendens som ett alternativ, även om den här vyn inte kan fånga aortabågen i en ram (figur 3C). För den vänstra parasternal långa axel Visa, lägga sonden på den vänstra kanten av bröstbenet (figur 2B). Scenen är platt eller något lutande till musens höger. Utför andra steg av förfarandet på samma sätt som den högra parasternal långa axel Visa. Fördelar och nackdelar med dessa sonden positioner beskrivs i tabell 2. Aorta bilder måste fångas konsekvent i utsikt för långa axeln antingen höger eller vänster parasternal.</li>
	<li>Gröda ultraljudsbilden att öka bildrutehastigheten, med hjälp av rattarna för djup och bredd.</li>
	<li>Ändra fokus djup på ryggsidan av aorta ascendens, med vredet för focal djup.</li>
	<li>Verifiera parametrarna ultraljud. Ultraljud inställningarna för detta protokoll beskrivs i tabell 1.</li>
	<li>Flytta sonden försiktigt, med hjälp av X - och Y - axeln scenen vredet, längsgående aorta avbildningen med den största möjliga diametern.</li>
	<li>Lagra en cine slinga.</li>
</ol>4. imaging av bukaorta
<ol><li>Placera sonden tvären, strax under bröstbenet och xiphoid process (figur 2C). Referens markör på sonden bör möta musens högra sida. Bukaorta ska placeras bredvid den sämre vena cava eller portalen ven (figur 3D).</li>
	<li>Visualisera bukaorta med färg Doppler bekräfta pulserande flöde. Obs: Om Doppler vinkeln är vinkelrät mot blodflödet, visas inte en färg Doppler signal i aorta. Utöver färg Doppler imaging, kan bukaorta skiljas från vena cava och portalen ven något trycka ner sonden. De vena cava och portvenen är komprimerbar, medan aorta bibehåller dess patency.</li>
	<li>Gröda ultraljudsbilden att öka bildfrekvensen.</li>
	<li>Ändra fokus djup till den bakre väggen i bukaorta.</li>
	<li>Flytta sonden caudally att visualisera gren pekar av celiaki och överlägsen mesenterica artärerna.</li>
	<li>Leta upp rätt Tumblety och använda den som ett landmärke. Obs: Eftersom bukaortaaneurysm kan leda till aorta tortuosity, justera sond vinkel för att bilden bukaorta vinkelrätt. För intern kontroll, bör en bild av just nedsatt gren punkten fångas.</li>
	<li>Fånga en cine loop av regionen av intresse som visar maximal dilatation i bukaorta (figur 3D, E). Obs: Localizationen av aortaaneurysm varierar i varje djurmodell. Aorta dilatation i angiotensin II-inducerad möss uppstår huvudsakligen i suprarenal aorta, medan CaCl2 eller elastase inducerar aortaaneurysm i infrarenala aorta i möss.</li>
</ol>5. efterskanning mus vård och rengöring
<ol><li>Torka av den ultraljud gel, vattna i bröstet eller buken med varmt vatten och försiktigt torka musen.</li>
	<li>Återgå musen till sin bur, som placeras på en värmedyna.</li>
	<li>Stäng av isofluran spridare och O2 tank. Påfyllning av spridare om isofluran är låg.</li>
	<li>Ren ultraljudsmaskinen, sond och plattform med en mjuk trasa och isopropylalkohol eller glutaraldehyd våtservetter.</li>
	<li>Ladda ner alla filer som samlats in under genomsökningen.</li>
	<li>Stäng av ultraljudsmaskinen.</li>
	<li>Tillbaka möss till djurstallar rum när de har återhämtat sig från anestesi.</li>
</ol>6. analys
<ol><li>
Analys av torakala aorta bilder
	<ol>
<li>Starta programvaran analys och öppna ultraljud data. En exempel-bild av analysprogram (Vevo LAB 3.0.0) visas i kompletterande figur1.</li>
		<li>Välj en aorta ultraljudsbilden för mätningar från cine slingan (figur 4A, C, E, G och kompletterande figur1). Obs: Detta protokoll upptäcker vanligtvis sex till sju hjärtslag i en cine slinga. Eftersom aorta diameter är olika mellan systole och diastole (figur 4A-G), måste mätningarna behandlas vid en konsekvent fasen av hjärt cykeln. Systole definieras från R-vågen i slutet av den T-våg. T-vågor är i allmänhet svårt att identifiera i musen ECG. Aorta diameter i systole bör därför mätas vid fysiologiska systole, definieras av okulärbesiktning (figur 4jag). Den kardiella fasen när aorta är maximalt expanderad bör vara midsystole. Slutet-diastole definieras enkelt på R-vågen av EKG (figur 4jag). Aorta mätningar i slutet-diastole är enklare än i midsystole när det gäller skilja hjärt cykeln.</li>
		<li>Rita en linje i mitten av aorta lumen. Detta centrera fodrar används för att säkerställa att mätningen raderna är vinkelrät mot aorta (figur 4B, D och kompletterande figur1).</li>
		<li>Dra vinkelräta linjer genom mittlinjen från luminala innerkanten till innerkanten på aorta bihålorna och maximal stigande aorta nivåer (figur 4B, D och kompletterande figur1).</li>
		<li>Mät aorta diameter i minst tre separata hjärtslag och beräkna medelvärdet av mätningarna. Obs: Vevo2100 systemet använder Vevo LAB analys för mätningar av aorta dimension. Kortfattade förklaringar till varje knapp är följande. Mätning läge (kompletterande figur 1A): detta läge måste väljas för aorta mätningar. Skjutreglaget för en cine loop (kompletterande figur 1B): ultraljud ramen markeras med hjälp av skjutreglaget. Spåras avstånd (kompletterande figur 1 c): centrera fodrar dras med denna funktion. Linjärt avstånd (kompletterande figur 1 d): aorta dimensionen mäts med hjälp av denna funktion.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Analys av buken aorta bilder
	<ol>
<li>Starta programvaran analys och öppna ultraljud data.</li>
		<li>Välj en aorta bild för analys från cine slingan (figur 4E, G). Obs: Liknar torakala aorta mätningar, hjärt cykeln kan påverka buk aorta diameter och område. Mätningar bör fastställas på en konsekvent fasen av hjärt cykeln.</li>
		<li>Dra en linje över den största luminala diametern, från den inre kanten till den inre kanten av fartyget lumen (figur 4F, H).</li>
		<li>Spåra den inre kanten av aorta lumen för luminala området (figur 4F, H).</li>
		<li>Förvärva aorta mätningar på ett minimum av tre separata hjärtslag och beräkna medelvärdet av data.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Författarna har ingenting att utlämnande.

Detta protokoll ger en teknisk guide för bild förvärv av bröst- och bukhåla aorta i möss, med ett högfrekvent ultraljud system. Aorta ultraljudsundersökningar har potentiella confounders, såsom sondens position och hjärt cykel, som kan äventyra riktigheten av aorta mätningar, särskilt i den proximala aortan. Det här protokollet beskriver detaljerade instruktioner och strategier för förvärv, mätning och data bildanalys, för att noggrant mäta aorta dimensioner.
För imaging den proximala aortan, finns det flera tillvägagångssätt sond placering. Rätt parasternal långa axeln vyn visas i figur 2A användes för ultraljud imaging i detta protokoll. Detta underlättar förvärv av högkvalitativa bilder från aorta sinus i aortabågen delen. Det är inte optimalt för fallande aorta på grund av störningar av det ultraljuds-vinkar. Detta protokoll är tillämpligt på de flesta mus-modeller av torakala aortaaneurysm eftersom de uppvisar dilaterat huvudsakligen i aortaroten till aorta ascendens. Detta inkluderar kronisk angiotensin II-infusion som orsakar bildandet av aneurysm i aorta ascendens möss18,19,20,21,22,23. Mus modeller av Marfans syndrom (fibrillin 1C1041G / + och fibrillin 1mgR/mgR möss) Visa både aortaroten och stigande dilatation av aorta23,24,25. Loeys-Dietz syndrom musmodeller (postnatal borttagande av TGF-β receptor 1 eller 2 i glatta muskelceller) också utveckla aneurysm i aortaroten och stigande aorta18,26,27,28 . Vyn höger parasternal långa axeln är därför lämpligt för aorta imaging i dessa mus-modeller av torakala aortaaneurysm. Däremot, har vyn höger parasternal kort axel potential att fånga aorta bilder diagonalt eftersom aneurysm försvåras ofta av aorta tortuosity, vilket kan leda till en överskattning av diametrar. Till skillnad från aortan användes vyn kort axel för bildtagning av bukaorta i detta protokoll. Eftersom aorta krökning och tortuosity är blygsam i bukaorta jämfört med aortan, mildrar förvärvet av bilder i vyn kort axel underestimations av aorta diameter. Det är viktigt för att notera att olika sonden positioner ger olika visningsvinklar och aorta diameter kan vara olika i varje bildvinkel. Därför förbättras tillförlitliga aorta diameter mätningar genom att tillämpa samma sond position för alla bilder i en studie. Intressant, rapporterade tredimensionella (3D) ultraljud bilder av hjärtat och aorta har varit nyligen29,30,31,32. Dessutom kan aktuella ultraljud system få 3D-bilder över tiden som fyrdimensionell bilder33. Således har dessa 3D avbildningstekniker potential att demonstrera aorta strukturen mer exakt, som kan lösa problemet med sonden positionering.
Ultraljudsbilder kan fångas i antingen 2D ljusstyrka läge (B-läge) eller endimensionell motion läge (M-läge). Även om vissa artiklar har använt M-läge för mätning av aorta diameter, är B-läge att föredra15,34,35,36. M-läge har kapacitet att bilden i två dimensioner att öka temporal och spatial upplösning. Detta läge bygger dock på antagandet att aorta är en koncentrisk cylinder som avbildas vinkelrätt till det ultraljuds-vinkar. Detta antagande kan inte hålla sann i en aneurysmal stat och krökning av aorta ascendens är det svårt, även i nonaneurysmal stater. Dessutom kvar aorta inte i en fast position under hela de kardiella cykel37. M-läge kan därför orsaka mätfel, inklusive över- och underestimations.
Det är också viktigt att notera att hjärt cykeln påverkar luminala diameter i aorta. Som förväntat, är aorta diameter i systole större än i diastole (figur 4A-H), som är associerad med aortaväggen elasticitet och stam. Aortaväggen elasticitet och stam kan beräknas utifrån skillnaden mellan aorta diametrar mellan systole och diastole. Elasticitet och stam är minskade aneurysmatisk artärer jämfört med normala artärer31,34,35,38,39,40. Aorta stelhet kan inte mätas direkt med ultraljud. Mäta puls våg hastighet kan (PWV) utvärdera dess styvhet som en proxy, vilket redovisas ökas i aneurysmatisk artärer31,35,41,42. PWV beräknas genom transitering tiden mellan två arteriell webbplatser, använda pulse wave Doppler bilder och deras motsvarande avstånd. För att jämföra aorta diametrar, till skillnad från klinisk undersökning, finns det ingen rigorös standardisering när det gäller hjärt fas för aorta mätningar i möss. Därför är det fortfarande oklart vilken hjärt fas är lämpligt för aorta mätningar. För att säkerställa tillförlitliga och reproducerbara jämförelser, bör dock aorta diameter mätas i en definierad fas av hjärt cykeln.
Detta protokoll ger detaljerade anvisningar för aorta imaging och dataanalys för att mäta aorta mått exakt. Aorta måttet, i detta protokoll, överensstämde med den faktiska ex vivo aorta diameter (figur 5A). Vi bekräftade också konsistenser av inter- och intraobserver reproducerbarhet (figur 5B, C). Alla steg i detta protokoll, särskilt sondens position och hjärt cykel, är nödvändiga för noggranna mätningar. Men även när du använder lämpliga förfaranden, är artefakter under ultraljudsundersökningar oundvikliga. Placeringen av revben och lungor, och andning samt hjärt pulsering, kan påverka bildkvaliteten på aortan. Tarmluft kan också orsaka artefakter i buken imaging. Därför föreslår vi att definiera kriterier för uteslutning när efter detta protokoll vid dålig aorta bilder.
Med tillkomsten av högupplösta ultraljud system, kan aorta strukturen hos möss undersökas i utsökt detalj, både seriellt och konventionellt, därmed kraftigt bidra till förståelsen av aortaaneurysm. Ultraljudsundersökningar, med protokoll som beskrivs ovan, är en tillförlitliga och reproducerbara noninvasiv metod för att kvantifiera aortaaneurysm i möss.

Aortaaneurysm är vanliga vaskulära sjukdomar kännetecknas av en permanent dilaterat av bröstkorg eller buk aorta1,2,3,4. Inga farmakologiska terapier har fastställts för att förhindra dilatation och bristning av stora kroppspulsådern, som betonar behovet av insikter patogena mekanismer. För att belysa mekanismerna av aortaaneurysm, har mus-modeller produceras av genetiska eller kemiska manipulationer varit utbredda4,5,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12. exakt kvantifiering av aorta diameter hos möss är grunden för aortaaneurysm forskning.
Utvecklingen av högfrekvent ultraljud ökat den rumsliga och temporal upplösningen bilder att upptäcka små skillnader i aorta dimensioner13,14,15. Detta har möjliggjort sekventiell mätning av aorta diametrar i möss, och således har det blivit den föredragna metoden för mätning av aorta diametrar i murina studier av aortaaneurysm. Även om ultraljudsundersökningar är en enkel teknik, krävs kunskap om pulsåderbråck anatomi och fysiologi att förvärva lämpliga bilder för noggranna mätningar, dataanalys och tolkning. Aorta är en pulserande cylindriskt organ med variabel krökningar i proximala bröstkorg regionen16. Detta bidrar till risken för en felaktig bestämning av aorta dimensioner i de vanligaste förvärvade tvådimensionella (2D) bilderna. Noggrannheten av aorta mätningar kunde äventyras ytterligare genom aorta tortuosity i aneurysmatisk staten17. För att erhålla tillförlitliga och reproducerbara mätningar av aorta utspädningar, ger detta protokoll en praktisk vägledning för användning av en högupplöst ultraljud system för att mäta proximala bröstkorg och buk aorta diameter hos möss.

<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

Samtida högupplösta ultraljud instrument har tillräcklig upplösning för att underlätta mätningen av mus artärer. Dessa instrument har använts att mäta aorta dimensioner i musmodeller av aortaaneurysm. Aortaaneurysm är definierade som permanent utspädningar av aorta, som förekommer oftast i stigande och buken regioner. Sekventiella mätningar av aorta dimensioner av ultraljud är den huvudsakliga metoden för att bedöma utvecklingen och utvecklingen av aortaaneurysm Invivo. Även om många rapporterade studier används ultraljud imaging för att mäta aorta diametrar som primär endpoint, finns det störfaktorer, som sonden position och hjärt cykel, som kan påverka riktigheten i datainsamling, analys och tolkning. Syftet med detta protokoll är att ge en praktisk vägledning om användningen av ultraljud att mäta aorta diameter i ett tillförlitligt och reproducerbart sätt. Detta protokoll inför utarbetandet av möss och instrument, förvärv av lämpliga ultraljudsbilder och dataanalys.

Representativa ultraljudsbilder av nonaneurysmal proximala bröst- och bukhåla aorta visas i figur 3A och figur 3C, respektive. Aorta ascendens ligger intill lungartären och bildar en krökt rör med tre grenar i hålfoten regionen: innominate artären, vänster gemensamma halspulsådern och vänster subclavia (figur 3A). Bukaorta upptäcks dorsalt till den sämre vena cava (figur 3D). Representativa bilder av bröst- och bukhåla aortaaneurysm med djupgående utspädningar, jämfört med normala diametrar i figur 3A och figur 3D, visas i figur 3B och figur 3 H, respektive. Alla ultraljudsbilder fångades på slutet-diastole.
Representativa bröst- och bukhåla aorta ultraljudsbilder fångades vid midsystole och slut-diastole (figur 4A, C, E, G). Representativa bilder visar mätningarna presenteras i figur 4B, D, F, H. Den gröna linjen i mitten av aorta ascendens användes för standardisering i aorta sinus och stigande aorta diameter (figur 4B, D). Linjerna dras vinkelrätt till den gröna linjen mellan de två inre kanterna av lumen på aorta sinus (gula linjen) och maximal ascending aorta diameter (röda linjen). Luminala diametrarna på de bröst- och bukhåla artärer skilde mellan systole och diastole (figur 4A-H). För bukaorta, maximal aorta diameter (röd) och luminala område (grön) var mätt (figur 4F, H). En representativ bild av monitor ELECTROCARDIOGRAMEN visas i figur 4jag. Hjärt cykeln behöver övervägas för noggranna mätningar. Den slut-diastole och systole indikeras av de vita prickade och rosa linjerna, respektive.
För att validera noggrannheten och reproducerbarheten i detta protokoll, genomförde vi en pilotstudie. Representativa torakala aorta ultraljud och ex vivo bilder visas i figur 5A. Det var ingen större skillnad i diametrar mäts mellan dessa bilder för ascending aorta diameter (ultraljud: 1,67 mm jämfört med ex vivo: 1.65 mm). Eftersom den aorta sinus var svårt att se i ex vivo bild, aorta bihålorna diameter mättes inte ex vivo. Inter- och intraobserver reproducerbarheten av detta protokoll visas i figur 5B, C. För att bestämma potentiella variabilitet, utfördes ultraljudsundersökningar av två observatörer självständigt, nämligen av en erfaren kardiolog och en nonexperienced grundutbildningsprogram student som lär denna teknik, på två olika dagar, med hjälp av samma möss ( n = 5). Alla prickar var belägna mellan medelvärde ± 1.96 SD i figur 5B, C, vilket indikerar inga stora inter- eller intraobserver variabilitet för detta protokoll.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig1.jpg"> Figur 1 : Inställningar för arbetsstation. Arbetsstationen inkluderar induktion kammaren för anestesi, smärtlindring rensning filter, uppvärmd plattformen, ultraljud gel och gelen varmare. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig1large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a> 
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig2.jpg"> Figur 2 : Exempel på sonden placering för proximala aorta avbildning av bröst- och bukhåla. Probe placering för (A), rätten och (B) vyn vänster parasternal långa axeln av aortaroten, stigande och arch regioner, och (C), vyn kort axis bukaorta. (D) ett representativt bildskärm bilden av ultraljud systemet. De svarta pilarna visar referens markör på sonden. Den gula pilen anger sidan av referens markör. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig2large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a> 
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig3.jpg"> Figur 3 : Representativa ultraljudsbilder av bröst- och bukhåla aorta. (A) Nonaneurysmal och (B) aneurysmatisk ascendens, från vyn höger parasternal längdriktning. (C) Nonaneurysmal stigande aorta, från vyn vänster parasternal längdriktning. (D) Nonaneurysmal och (E) aneurysmatisk bukaorta. ASC Ao = ascendens, IA = innominate artär, LCA = vänster gemensamma halspulsådern, LSA = vänster subclavia, PA = lungartären, Sinus = aorta bihålorna, IVC = sämre vena cava och Abd Ao = bukaorta. De gula trianglarna indikerar en aortaaneurysm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig3large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a> 
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig4.jpg"> Figur 4 : Mätningar av aorta bilder. Bilder av den aorta tillfångatogs vid(A) av midsystole och (C), i slutet-diastole. Bilder visar mätningar av aorta diametrar i regionen för proximala torakala aorta under (B) midsystole och (D) diastole. Den gröna linjen anger mitten av aorta ascendens. De gula och röda linjerna indikerar diametrar av aorta bihålorna och ascendens, respektive. Siffrorna i gula och röda färger anger faktiska diametrar av aorta bihålorna och ascendens, respektive. Bilder av bukaorta fångat på (E) den midsystole och (G), i slutet-diastole. Bilder visar mätningar av suprarenal aorta under (F) midsystole och (H) slut-diastole. De röda och gröna linjerna anger diametern och luminala område av bukaorta, respektive. Siffror i röda och gröna färger anger den faktiska diametern och är av bukaorta, respektive. (jag) Monitor elektrokardiogram (EKG) inspelade under bilden förvärven. De gröna och gula linjerna anger de EKG och andningscykeln, respektive. Den vita streckade linjen visar den slut-diastole, och lila linjen visar systole. P = P våg och R = R-vågen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig4large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</a> 
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59013/59013fig5.jpg"> Figur 5 : Precision och reproducerbarhet av ultraljudsundersökningar. (A) representativa bilder av torakala aorta ultraljud och ex vivo bilder i C57BL/6J hanmöss (10-12 veckor gamla). Bland-Altman tomter Visa (B) inter- och (C) intraobserver variabilitet i detta protokoll. ASC Ao = ascendens, IA = innominate artär, LCA = vänster gemensamma halspulsådern, LSA = vänster subclavia, PA = lungartären och Sinus = aorta bihålorna. Den gröna linjen anger mitten av aorta ascendens. De gula och röda linjerna indikerar diametrarna av aorta bihålorna och ascendens, respektive. Siffror i röda färger betecknar de faktiska diametrarna av aorta ascendens mätt i ultraljud och ex vivo bilder. De svarta streckade linjerna anger den genomsnittliga och medelvärdet ± 1,96 SD. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013fig5large.jpg" target="_blank">vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.</a> 
<img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/59013/59013supfig1.jpg"> Kompletterande figur1: exempel-bild av ultraljud analysprogram. Ultraljud dataanalys måste utföras i läget för mätning av (A). En aorta ultraljudsbilden är markerad för analys från cine slingan med (B) i reglaget i en cine loop. Centrera fodrar dras med (C), kalkerad avståndet-funktionen. Aorta dimensionen mäts av (D) det rätlinjiga avståndet funktion. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/59013/59013supfig1large.jpg" target="_blank">Klicka här för att se en större version av denna siffra.</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

Ultraljudsundersökningar har blivit en gemensam modalitet att bestämma luminala dimensioner av bröst- och bukhåla aortaaneurysm i möss. Det här protokollet beskriver förfarandet för att erhålla tillförlitliga och reproducerbara tvådimensionell ultraljudsbilder av stigande och abdominellt aorta i möss.

Ultraljudsundersökningar av bröst- och bukhåla Aorta i möss att bestämma Aneurysm dimensioner

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

Högupplösta ultraljudsmätningar har använts i stor utsträckning för att mäta aortadimensioner hos möss. Detta protokoll ger en praktisk guide till tillämpningen av denna modalitet. Detta protokoll underlättar anskaffningen av reproducerbara och exakta tvådimensionella mätningar av bröst- och bukatas diameter hos möss.Visar förfarandet kommer att Dr.Hasashi Sawada, en post doktorand, och Jessica Morrleghen en forskare, både vid University of Kentucky. Innan du börjar med proceduren, använd en bomullspinne för att applicera förhalande kräm på avbildningsområdet hos den sövda musen. Efter en minut, försiktigt bort alla av grädde och hår, och skölj den exponerade huden med varmt vatten.Efter torka huden torr för att helt ta bort krämen, placera en prick av ultraljud gel på var och en av de fyra koppar leder på plattformen. Tejpa varje tass pad på varje bly för att erhålla elektrokardiogram avläsningar. Och verifiera att pulsen är mellan 450 till 450 slag per minut.Applicera förmodernt ultraljudsgel på bildrbildningsstället och fäst sonden på hållaren. Rotera sedan plattformen för optimal skanning, och sänk sonden tills den är i kontakt med ultraljudsgelen. För att avbilda bröstaortan lutar du plattformen nedåt mot musens vänstra sida och placerar sonden på höger kant av musens bröstben.Orientera referensmarkören på sonden caudally. Byt till färgdopplern på bröstaortan för att bekräfta blodflödet. Och justera scenen och sondvinkeln för att visualisera aortan tydligt.Använda rattar för bilddjup och bredd, beskära ultraljud bilden för att öka bildfrekvensen och ändra brännvidd på ryggsidan av stigande stora stora kanter, med hjälp av ratten för brännvidd. Verifiera ultraljudsparametrarna som anges i tabellen och använd stegvredet X och Y-axeln för att försiktigt flytta sonden, för att fånga upp den längsgående aortabilden med största möjliga diameter. För att avbilda bukaortan placerar du sonden tvären precis under bröstbenet och xyphoid-processen med referensmarkören på sonden som är vänd mot musens högra sida.Buken aorta bör ligga bredvid sämre vena cava, och eller portal ven. Visualisera bukaortan med färgdyr för att bekräfta pulsatileflödet och beskära ultraljudsbilden för att öka bildfrekvensen. Ändra brännvidd till den bakre väggen i buken storaorta och flytta sonden caudally att visualisera de gren punkter celiac och överlägsen mesenteriala artärer.Använd sedan rätt njurartär som ett landmärke och fånga en sinusslinga av den region av intresse, som visar den maximala avskiljningen i bukaortan. Efter att alla bilder har fångats, bort ultraljud gel, skölj avbildningsområdet med varmt vatten, och försiktigt torka musen torr. Returnera musen till sin bur på värmeplattan, och rengör ultraljudsmaskinen, sonden och plattformen med en mjuk trasa och desinfektionsservetter.Ladda sedan ner alla filer som samlats in under genomsökningen och stäng av ultraljudsmaskinen. I denna representativa ultraljud bild av en icke-aneurysmal proximala bröst aorta kan den stigande stora kroppspulsådern observeras ligger bredvid pulmonal artär, och bildar en böjda röret med tre grenar i arch regionen. Den innominate artär, den vänstra gemensamma halspulsådern, och den vänstra subclavian artär.I denna representativa ultraljud bild av icke-aneurysmal buken stora stora, buken storaorta upptäcks dorsally till sämre vena cava. Här visas representativa bilder av bröst- och bukaortaaneurysmer. För mätning av aorta sinus och stigande aortadiametrar används den gröna linjen för att standardisera aorta sinus respektive den stigande aortadiametern.Linjer kan sedan dras vinkelrätt mot den gröna linjen mellan lumens två inre kanter vid aorta sinus och den maximala stigande aortadiametern. För mätning av bukaortan, rita en linje över den största luminala diametern, från den inre kanten till den inre kanten av kärletlumen, och spåra den inre kanten av aortalumen för luminalområdet. Bröst- och bukatas luminala diametrar är olika mellan systole och diastole.Hjärtcykeln bör också övervägas för noggranna mätningar. I denna representativa pilotstudie var det ingen större skillnad i de uppmätta diametrar av den stigande stora aorta mellan ultraljud och ex vivo bilder. Denna ultraljud teknik gör det möjligt att förvärva reproducerbara och korrekta resultat som ingen inter eller intra observer variabilitet observerades i detta experiment mellan aorta mätningarna som gjorts av två oberoende observatörer och sessioner mätning.Justering av sonden och scenen inställningar är viktiga steg för tillförlitlig och reproducerbar aortabildning. Dataanalyssteg är också viktiga för noggrann aortamätning.

Research

JoVE Journal

Medicine

Creation of Abdominal Adhesions in Mice

Skapande av buken adhesioner hos möss

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 hjärt ombyggnad Genom Förträngning av bukaorta hos råttor

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-baserade skada att inducera Myointimal hyperplasi i mus bukaorta

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 topikal elastase inducerad fallande Thorax aortaaneurysm

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 Infrarenal buken aortaaneurysm

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

Upprättande in Situ sluten krets perfusion av nedre bukorganen och bakbenen hos möss

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 och analys av oljeröda O-färgade hela aorta lesioner i en aneurysm hyperlipidemi musmodell

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

Läkemedelsbehandling med central venkateter i en musmodell av angiotensin II inducerad bukaortaaneurysm och övervakning med 3D-ultraljud

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 och bekräftelse av en postnatal musmodell för överbelastning av högerkammarvolym

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

Ett tillvägagångssätt för patientnära ultraljudsutvärdering av bukaortan

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