Name: transthoracic echocardiographic examination in the rabbit model
Uploaded: 2019-06-01T14:00:00
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この研究は、フンダシオン・セネカ、アジェンシア・デ・シエンシア・イ・テクノロジア、レジオン・デ・ムルシア、スペイン(JT)(助成番号:11935/PI/09)、英国レディング大学(AG、GB)(セントラル・ファンディング)によって部分的にサポートされました。資金提供者は、研究の設計、データ収集と分析、出版の決定、または原稿の準備に何の役割も持ちはありませんでした。

ここに記載されている実験は、スペインのムルシア大学の倫理研究委員会によって承認され、欧州委員会の指令2010/63/EUに従って行われました。記載された手順は、作業計画の一部であり、本論文に添付のビデオを撮影する目的でのみ行われていない標準的な動作プロトコルの下で行われました。
1. ウサギの準備
<ol><li>先に進む前に、メデトミジン(200μg/kg)と同じ注射器...

<ol>
	<li>Pogwizd, S. M., Bers, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rabbit+models+of+heart+disease.">Rabbit models of heart disease.</a> Drug Discovery Today Disease Models. 5, 185-193 (2008).</li><li>Gandolfi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+animal+models+for+cardiac+stem+cell+therapies.">Large animal models for cardiac stem cell therapies.</a> Theriogenology. 75, 1416-1425 (2011).</li><li>Harding, J., Roberts, R. M., Mirochnitchenko, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+animal+models+for+stem+cell+therapy.">Large animal models for stem cell therapy.</a> Stem Cell Research &amp; Therapy. 4, 23 (2013).</li><li>Chong, J. J., Murry, C. 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G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+left+ventricular+ejection+fraction+and+volumes+in+heart+failure+by+echocardiography,+radionuclide+ventriculography+and+cardiovascular+magnetic+resonance;+are+they+interchangeable?.">Comparison of left ventricular ejection fraction and volumes in heart failure by echocardiography, radionuclide ventriculography and cardiovascular magnetic resonance; are they interchangeable?.</a> European Heart Journal. 21, 1387-1396 (2000).</li><li>Flachskampf, F. 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ウサギにおける心電図パラメータの心エコー検査のためのプロトコルを説明し、大きな前臨床モデル1、2、3を表す。本明細書に記載されるステップバイステップの方法論は、心エコー検査の基本原理の補完的な研究と超音波画像の基礎知識を補完的に検討し、研究者が実践を通じて、および補完的で専門的なガイダンス、...

大型動物モデルにおける心臓機能の縦方向評価は、虚血性および非虚血性心筋症を治療するための新規療法の効果の評価に一般的に用いられる堅牢な研究方法論である。前臨床研究に利用可能ないくつかの心血管イメージング技術の中で、心エコー検査は、その非侵襲的でポータブルな特性のために広く使用されています。経験豊富な手では、心エコー検査はまた、心臓の解剖学だけでなく、心臓の収縮期および拡張期機能を研究するための非常に再現可能なイメージング技術です。
豚、犬、ウサギなどの大型前臨床動物モデルは、前臨床翻訳研究1、2、3にとって最も重要である。確かに、心筋症の設定における心臓再生医療のような新しい治療法の潜在的な利点は、それらが人間の使用のために考慮することができる前に、大規模な前臨床モデルで広範な仮説試験を必要とします 2,4.他の大きい前臨床モデルと比較して、ウサギモデルはマウスおよびラットのそれに匹敵する低い維持費を含むいくつかの利点を提供する。しかし、マウスやラットとは対照的に、Ca+2輸送システムと心臓電気生理学は、ウサギとヒトのそれと同様であり、犬やブタなどの他の大型動物モデルのものと同様であり、ウサギの翻訳可能性を高める。モデル1,5.したがって、ウサギは、大規模な実験的前臨床モデルとして、前臨床翻訳研究のためのコストと再現性の例外的なバランスを有する。
ウサギは、ヒトおよび獣医の患者で日常的に使用される臨床超音波単位を使用して心エコーイメージ投射のための付加的な利点を有し、こうして高調波イメージ投射および最先端の優位性を利用する。技術。このために、新生児/小児心臓学で使用されるものなど、比較的高周波(最大12MHz)のセクタートランスデューサ(相アレイとも呼ばれる)が好ましい。ウサギ前臨床モデルにおける心エコー検査は、現代の心エコーユニット(例えば連続波ドップラー(CWD))で利用可能な複数のビューと異なるモードを使用して収縮期および拡張期機能の完全な評価を可能にします。パルス波ドップラー(PWD)、およびティッシュドップラーイメージング(TDI)。
心エコー検査はオペレータに依存する技術であるため、国際的なガイドラインに従って技術の広範な訓練とコア知識が必要です。このトレーニングの一部は、異なる心エコービューを得ることができる方法を詳細に説明するビデオの視覚化を容易にすることができます。心エコーイメージングにおける高いコンピテンシーの達成、標準化されたプロトコルと正しい技術の開発は、オペレータの影響を最小限に抑え、厳格に要求される信頼性の高い定量データを生成するために不可欠です。科学的研究。
ウサギやその他の大型動物モデルの心エコー検査に使用されるシステムと実験室のセットアップに関して、いくつかの考慮事項が必要です。心臓機能の標準的な経胸部心エコー評価のために、超音波システムは次のモダリティを含む必要があります:二次元モード(Bモードまたは2D)、モーションモード(Mモード)、カラードップラー、ならびにCWD、PWDおよびTDI。さらに、マシンは完全な心臓分析および測定ソフトウェアをインストールするだけでなく、オフライン分析のための十分な高品質のデジタル静止画とビデオループを格納するのに十分な内部ハードドライブスペースを持っている必要があります。一部のシステムでは、線形アレイトランスデューサを使用しています。しかし、心臓の最高のイメージングのために、これらは狭い肋間空間を通して超音波の容易な通過を可能にするので、小さいスキャンヘッド直径を持つ段階的アレイセクタートランスデューサが好ましい。ウサギの場合、比較的高周波トランスデューサ(最大12MHz)を使用しています。イメージングのための動物の位置は、良質の画像を取得するために最も重要です。したがって、心エコー検査中にすべての標準的なイメージングプレーンを得るために、右および左の両方のリカンベント位置が推奨される。このために、胸部の心臓領域と一致するノッチを持つテーブルが推奨される(図1A)。このノッチ付きテーブルはスキャンされる胸部の区域へのトランスデューサとのアクセスを促進し、従って動物の最もよいスキャン位置を維持するオペレータの口笛の手の自由な移動を可能にする。動物を横方向のリカンベント位置に配置すると、トランスデューサに向かって心臓が落下し、肺の標高が上昇し、肋間空間を通して超音波ビームのアクセスウィンドウが広がり、全体的なイメージングが向上します。品質(図1A)。心エコー検査は、目が見えない方法で行われるべきであり、米国獣医学部内科および米国心エコー検査学会/ヨーロッパ学会の心エコー検査委員会のガイドラインに従って行われるべきである。心臓血管イメージング協会6,7,8.
私たちの科学チームの一部は、獣医の患者(例えば、犬や猫)に毎日出席する獣医教育病院の心臓サービスに関連付けられており、獣医の心臓学における関連するトレーニングと認定を受けています。心エコー検査、およびその異なるイメージングモダリティ、ならびにこの技術で動物患者および胸部適合の異なるサイズのイメージングの広範な経験。また、アントラシクリン9によって誘導される心筋症のウサギモデルにおいて、心臓機能の縦方向評価に心エコー検査を一般的に用いる。ここでは、ウサギ等の大型前臨床モデルにおける臨床超音波ユニットを用いて心臓機能を評価するための心エコー検査プロトコルを段階的に説明する。このプロトコルは、現在の国際的なガイドライン8に適合し、臨床および実験の設定で私たち自身の経験に基づいて実用的な推奨事項が含まれています。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:915px;" width="914">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:327px;">Bluesensor</td>
			<td style="width:135px;">Medicotest</td>
			<td style="width:187px;">13BY1062</td>
			<td style="width:267px;">Disposable adhesive ECG lectrodes</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Domtor (Medetomidine)</td>
			<td style="width:135px;">Esteve</td>
			<td style="width:187px;">CN 570686.3</td>
			<td>Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">HD11 XE Ultrasound System</td>
			<td style="width:135px;">Philips</td>
			<td style="width:187px;">10670267</td>
			<td>Echocardiography system.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">Heating Pad</td>
			<td style="width:135px;">Solac</td>
			<td style="width:187px;">CT8632</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Imalgene (Ketamine)</td>
			<td style="width:135px;">Merial</td>
			<td style="width:187px;">RN 9767</td>
			<td>Veterinary prescription is necessary</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Omnifix-F 1 ml syringe</td>
			<td style="width:135px;">Braun</td>
			<td style="width:187px;">9161406V</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:327px;">S12-4</td>
			<td style="width:135px;">Philips</td>
			<td style="width:187px;">B01YgG</td>
			<td>4-12 MHz phase array transducer</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;">Ultrasound Transmision Gel (Aquasone)</td>
			<td style="width:135px;">Parker laboratories Inc.</td>
			<td style="width:187px;">N 01-08</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transthoracic echocardiographic examination in the rabbit model

ウサギのような大型動物モデルは、翻訳前臨床研究に価値があります。ウサギは、人間や犬やブタなどの他の大型動物モデルと比較して、同様の心臓電気生理学を持っています。しかし、ウサギモデルは他の大型動物モデルと比較して低い維持費の付加的な利点がある。心エコー検査を用いた心機能の縦方向評価は、適切に実施された場合、排出率の低下(例えば心臓再生)を伴う心不全に対する新規療法の前臨床評価に有用な方法論である。この非侵襲的なツールを正しく使用するには、国際ガイドラインに従って標準化された検査プロトコルを実装する必要があります。ここでは、ウサギモデルで心エコー検査を行うための獣医学心理学者によって監督された詳細なプロトコルを段階的に説明し、異なる心エコービューとイメージングプレーンを正しく取得する方法を示します。人間および獣医の患者で日常的に使用される臨床心エコー検査システムで利用できる異なったイメージ投射モード。

心臓のパラステナル長軸図
図5Aは、心臓の4つのチャンバーが明確に区別される右のPSLAXビューの撮像面を示す。このビューでは、右心室(RV)、三尖弁(テレビ)、IVS、LV、FW、ならびに僧帽弁(MV)を識別することができます。このビューで画像の左側に頂点がはっきりと見え、LVが短縮されてい...

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Transthoracic Echocardiographic Examination in the Rabbit Model

ウサギモデルにおける経胸部心エコー検査

ここでは、ウサギモデルにおける心エコー検査を行うための詳細なプロトコルを段階的に説明する。我々は、異なる心エコービューとイメージングプレーンを正しく取得する方法、ならびにヒトおよび獣医の患者で日常的に使用される臨床心エコー検査システムで利用できる異なったイメージングモードを示す。

Large animal models such as the rabbit are valuable for translational preclinical research. Rabbits have a similar cardiac electrophysiology compared to ...

このビデオは、ウサギのような大型動物モデルにおける研究グレードの心エコー検査のためのプロトコルを段階的に実証することを目的としています。これは、最初に動物を麻酔し、次に慎重に手順のために胸を準備することによって達成されます。次に、ウサギを熱毛布の上に置き、ECG信号が正しく表示されていることを確認した後、動物を右リカンベント位置に配置して、パラスターン長軸図と心臓の準船尾短軸図の両方で画像平面を得る。次に、ウサギを左リカンベント位置に配置して、アペカル4チャンバービューで利用可能な異なるイメージングプレーンと、心臓の素尖5室のビューを得る。映画や画像静止画は、BモードとMモードで取得し、心臓収縮期機能の分析、Bモード、カラードップラー、パルス波ドップラーPWDの組み合わせを血流解析用に取得する必要があります。またはBモードと組織ドップラーイメージングの組み合わせ、TDI、ウサギの心臓における心筋速度の分析のためのモード。心エコー図拡大動物モデルを用いた心機能の縦断評価は、心不全療法の有端評価のための方法論として役立つ。このvidoeの目的は、ウサギのような大規模な前臨床モデル上の重要な超音波システムを使用して心機能の評価のためのステップバイステップの心エコープロトコールを実証することです。このビデオに示されているプロトコルは、現在の国際ガイドラインに沿っています。臨床および実験的な設定での私たち自身の経験に基づく実用的な推奨事項も含まれています。続行する前に, ケタミンとメデトミジンの組み合わせを注入して動物を麻酔させることから始めます.動物が麻酔されたら、毛包を使用して胸郭の皮膚から毛髪を取り除きます。右前肢の内側の面の1〜3センチメートルだけでなく、右および左後肢の平凡な領域を剃ります。熱毛布の上にウサギを置いた後、電極に適した導電ゲルを適用し、手足の剃った領域にこれらを配置します。外科テープで電極を固定します。正しいECG信号がシステムの画面に表示されていることを確認します。心臓のパラスターナル長軸図を得るには、前肢を手術テープで胸郭から伸ばして右横方向リカンベント位置に動物を置きます。胸郭の皮膚をできるだけ平らに保つ事が重要です。このためには、片手で胸郭から前肢を離し、フリーハンドを使用して皮膚の折り目やポケットを識別し、胸から離れた皮膚を動かし、穏やかなマッサージを通じて腹部の器官を尾大地に向かって置き換えます。トランスデューサの頭部に超音波伝達ゲルを適用します。次に、トランスデューサは、2番目から3番目の肋間空間のレベルで右半球の皮膚に密接に位置し、右寄戦標線から約1〜3センチメートル離れ、トランスデューサの向きマークが動物の右肩を指す。心臓の準船尾短軸図で2つの画像平面を取得する必要があります。心臓を縦方向に切り分け、心臓の4つのチャンバー、2つの心房および2つの心室を同定できるイメージング平面。超音波ビームの前部、後部、および背側角に対するスイープ、ロッキング、回転などのトランスデューサの微妙な動きを行い、パラスターン長軸図の他の撮像面を得る。この画像平面を取得すると、左心室流出路、LVOT、大動脈を識別することもできます。適切な画像平面を取得した後、Bモードと色ドップラーの組み合わせを使用して、すべてのバルブ間の血流と脳室中隔の完全性を評価します。トランスデューサをパラスターン長軸ビューで、トランスデューサの反時計回りの回転を約90度実行し、右寄尾腔短軸図を得ます。今度はトランスデューサの向きマークはウサギの左肩に向いているはずです。トランスデューサを回転させながら胸部の同じ位置にトランスデューサを維持するために、左手を使用してトランスデューサのコードからの回転を行います。パラスターン短軸ビューでは、心臓の軸に沿ってトランスデューサをスイープして、3つのイメージング平面を日常的に取得する必要があります。乳頭筋で心臓を切り抜く中室イメージング面。ここでは、通常、画像の下部に右上の心室と左心室を視覚化することができます。Bモードを使用すると、左心室の半径と周回の収縮と弛緩を評価することができます。Mモードを使用し、両方の乳頭筋の間の左心室の真ん中にカーソルを置きます。トランスデューサを頭蓋領域に向かって掃引することで、僧帽弁面を得る必要があります。BモードとMモードを使用し、左心室の中央にカーソルを置き、僧帽弁リーフレットの完全性と運動性を評価します。トランスデューサをさらにぎくり抜くと、大動脈弁面とも呼ばれる高塩基のレベルでイメージングプレーンが発生します。肺動脈とその分岐を完全に可視化するためには、より大きなアンギュレーションと時にはトランスデューサーと肋間空間の頭蓋変位が必要になることがあります。大動脈弁とそのリーフレット、右心房、左心房、右心室流出路、肺動脈、肺動脈をこのビューで特定する必要があります。Bモードを使用してから、Mモードを使用し、大動脈弁と左心房に沿ってカーソルを置きます。最後に、カラードップラーとパルス波ドップラーモードを使用して、肺弁リーフレットの開口部のすぐ下にサンプル量を配置することにより、肺弁レベルでの血流速度を記録します。アペカル4室のビューを得るために、ウサギを左横方向リカンベント位置に置き、胸郭の皮膚を前に述べたように平らに維持する。超音波ゲルをトランスデューサに塗布し、左肩甲骨の方向にウサギの後ろを指すトランスデューサオリエンテーションマークを持つ中鎖線を持つ第4および第5肋間空間のレベルで左ヘミツロアの皮膚に近い位置に置きます。必要に応じてこの位置から、トランスデューサを一度に1つの肋間空間を上方に移動させ、しばしば窓の買い物と呼ばれる操縦である。適切な肋間空間に到達したら、頂点から心臓の基部までの心臓のイメージを観察する必要があります。一般的な心臓の形状は、4つのチャンバーすべてが上部に左右の心室と画像の下部に心房の両方で見ることができます。Bモードを使用して、地域の壁運動異常をチェックし、左心室機能のグローバルビューを持っています。色のドップラーを使用して房室弁を横切る流れを評価し、パルス波ドップラーを使用し、僧帽弁のリーフレット先端のレベルにサンプル量を配置して僧帽弁流入スペクトルの画像を取得します。組織ドップラーイメージングモードを使用し、僧帽弁肛門の中隔側と外側側にサンプル体積を置きます。補助的な4つの部屋のビューのトランスデューサーから始めて、左心室流出路および大動脈弁が見えるまで静かな傾きを行う。これは、心臓の五室の眺めです。Bモードを使用して、左心室流出路、大動脈弁リーフレットの動き、ならびに左心室腔の大きさおよび機能を評価する。大動脈弁全体の流出を評価するためにカラードップラーモードを使用し、大動脈弁のすぐ後ろにサンプル量を配置することによって、このバルブ全体の流速をパルス波ドップラーを使用します。ここでは、心臓の4つのチャンバーが明確に区別可能である右寄室長軸図のイメージング平面を示す。右心室、左心室、右心房、左心房、心室中隔、左心室の自由壁、僧帽弁をこのビューで識別できます。この図では、ディスクの複葉法を用いて左心室容積を正確に推定することができる。これは、ダイストールと収縮期のこの画像に示すように、修正されたシンプソンズルールです。ここで、右寄尾腔長軸の他の撮像面が示されている。左心室流出路を正確に測定するためのキャリパーの配置場所をこの画像に示す。この画像では、乳頭筋面のレベルでの心臓の右寄尾腔短軸図が示されている。このビューでは、右心室、左心室、脳室中隔、左心室自由壁、前眼および後心乳頭筋を識別することができます。この画像では、乳頭筋レベルの準スターン短軸ビューにおけるMモードトレースの例を示しており、右心室、左心室、心室中隔、および左心室自由壁の測定のためのキャリパーの配置も実証されています。左心室端拡張直径、LVDd、および左心室末端収縮期直径、LVDsに対応する測定値も示されている。これは、準短軸図における僧帽弁平面のレベルにおけるMモードトレースの例です。E点中隔分離の測定のためのキャリパーの位置は、EPSS、僧帽弁の位置も示されている。この画像に、カラードップラーとパルス波ドップラーの両方を用いた肺弁流出解析の一例を示す。ここでは、4つのチャンバビューでカラードップラーを使用した僧帽弁流入の例を示す。この同じビューで、パルス波ドップラーを使用して、僧帽弁流入スペクトルは、早期、E、および後期A、拡張期の充填波が容易に分化されるこの画像に示すように評価することができる。この画像は、僧帽弁アヌラスの中隔壁に位置するサンプル体積を用いた組織ドップラーイメージングを用いた心筋組織速度の例を示す。収縮期成分はS波で示され、E素数波およびA素波は早期充填中の僧帽弁アヌラスの心筋運動に対応し、Eプライム、後期充填、A素数、ダイズラストールの成分である。この画像は、アペカル5室のビューで左心室流出路に配置された色ドップラーの例を示しています。ここでは、パルス波ドップラー信号を使用して大動脈弁流出を定量化し、体積時間積分、VTI、収縮期放出時間、ET、大動脈弁の前駆出周期PEPを評価する方法の例を示す。標準化されたプロトコルと正しい技術の開発は、オペレータの影響を最小限に抑え、信頼性の高い定量的データを生成するために不可欠です。このビデオを見た後、あなたはウサギモデルで胸部および心臓検査を行う方法の本質的なステップをよく理解する必要があります。あなたが行くとメンターの監督の下で練習する場合は、あなたの心エコーのスキルを見つけて開発するのに役立ちます。経験豊富な手で、この検査は麻酔を誘発した後15分以内に完了することができます。

Research

JoVE Journal

Medicine

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Translational Rabbit Model of Chronic Cardiac Pacing

慢性心臓ペーシングの並進ウサギモデル

Animal models of cardiac pacing are beneficial for testing novel devices, studying the pathophysiology of artificially paced heart rhythms, and studying ...

A Rabbit Aortic Valve Stenosis Model Induced by Direct Balloon Injury

直接バルーン損傷によるウサギ大動脈弁狭窄モデル

Animal models are emerging as an important tool to understand the pathologic mechanisms underlying aortic valve stenosis (AVS) because of the lack of ...