Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

فأري ضربات القلب والتصوير بالموجات فوق الصوتية

Published: August 8, 2010 doi: 10.3791/2100
Automatic Translation
1, 2, 3, 2,4
1Department of Pharmacology and Physiology, University of Rochester, 2Aab Cardiovascular Research Institute, University of Rochester, 3Visualsonics, 4Department of Medicine, University of Rochester

ERRATUM NOTICE

Summary

هذا الفيديو يوضح استخدام السكك الحديدية محمولة عالية التردد الموجات فوق الصوتية لفحص أداء ضربات القلب على الماوس تخدير. تصف كل من الأساليب التقليدية قياسات ثنائية الأبعاد ، والرصد واسطة من وظيفة القلب ، بالإضافة إلى الأدوات الحديثة ، وأكثر قوة مثل لون دوبلر ، والتحليل السلالة ، فضلا عن عامة وهادفة التصوير التباين.

Abstract

نماذج من القوارض الفيزيولوجيا المرضية القلبية تمثل أداة بحث قيمة للتحقيق في آلية المرض فضلا عن اختبار جديد المداواة. يوفر 1 ضربات القلب قوية وغير الغازية أداة لتقييم متسلسل قياس الأشكال القلب وتعمل في الحيوانات الحية. 2 ومع ذلك ، باستخدام هذه التقنية على الفئران تحديات فريدة من نوعها نظرا لصغر حجم وسرعة معدل ضربات القلب من هذه الحيوانات. 3 وحتى وقت قريب ، وأنظمة الموجات فوق الصوتية قليلة كانت قادرة على أداء نوعية ضربات القلب التي أجريت على الفئران ، وتلك التي تفتقر عموما دقة وضوح الصورة ومعدل الإطار اللازم للحصول على القياسات الكمية حقا . نظم صدر حديثا مثل Vevo2100 VisualSonics توفر أدوات جديدة للباحثين على نحو دقيق وغير جراحية ، التحقيق في وظيفة القلب في الفئران. هذا النظام يولد صورا عالية الدقة ، ويوفر قدرات التحليل مشابهة لتلك المستخدمة مع المرضى من البشر. على الرغم من لون دوبلر كانت متاحة لأكثر من 30 عاما لدى البشر ، وهذه التكنولوجيا ذات قيمة إلا في الآونة الأخيرة كان ممكنا في الموجات فوق الصوتية القوارض. 4،5 دوبلر لون لها تطبيقات واسعة لضربات القلب ، بما في ذلك القدرة على تقييم اتجاهها بسرعة تدفق المياه في السفن وعبر الصمامات ، وتبين بسرعة قلس الصمام. تحليل سلالة يمثل تقدما حاسما بأن يستخدم لقياس وظيفة عضلة القلب كميا الإقليمية. 6 هذا الأسلوب لديه القدرة على الكشف عن التغييرات في علم الأمراض ، أو قرار من الأمراض ، في وقت سابق من التقنيات التقليدية. إلى جانب إعادة الإعمار إضافة صورة ثلاثية الأبعاد ، وتقييم أجهزة - الحجمي كله هو ممكن ، بما في ذلك التصور وتقييم الهياكل القلب والأوعية الدموية. الفئران يمكن متوافق مع التصوير المقابل تسمح أيضا للقياسات الحجمية والأنسجة تقييم الارواء.

Protocol

1. التحضير لتصوير

  1. تبدأ من خلال تأمين ماوس isoflurane تخدير الحيوان إلى منصة للمناولة في موقف ضعيف. مكان مخروط الأنف على الأنف والفم الحيوان لتسليم 0.5-1 ٪ isoflurane للحفاظ على التخدير.
  2. تأمين الكفوف من الماوس لمنصات الكهربائي بإجراء هلام. ضمان ECG المناسبة ، ودرجة حرارة الجسم عند 37 درجة مئوية ، ومعدل التنفس الاختيار لتقييم الفسيولوجية أثناء التصوير.
  3. كريم مزيل الشعر ينطبق على البطن والصدر والجزء العلوي من الفأرة.
  4. بعد 2 دقيقة ، استخدم الشاش المبللة لإزالة كريم.

2. عرض المحور الأيسر القص الطويل

  1. مرة واحدة وقد تم إعداد الماوس التصوير ، وإمالة الجانب الأيسر من منصة لتدوير منصة التعامل مع الحيوانات 30 درجة حول محور anterioposterior.
  2. وأوضح توجيه محول في الوضع الرأسي وتناوب 10 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة مع الشق نحو الخلفي من الماوس.
  3. المقبل ، في حين أن ثنائية الأبعاد عرض الفيديو / "واسطة - B" ، وانخفاض محول على خط القص اليسار حتى يأتي القلب في العرض. مرة واحدة في الشريان الرئوي ويأتي في طريقة العرض ، وجمع الصور وتخزينها.
  4. لا يزال في وضع - B ، نقل محول اليسار أو اليمين حتى تدفق الأبهر وتأتي قمة في العرض. قد يكون بعض تناوب التحقيق يكون ضروريا لضمان التوافق السليم مع المحور طويلة من القلب.
  5. استخدام التقاط الفيديو للحصول على بيانات عن تحليل لاحقة. التقليل من مجال الرؤية لضمان أعلى معدل ممكن لالمصب إطار التحليلات سلالة الإقليمية. في كل مرة يتم القبض على الفيديو ، ويتم حفظ قبل 100 إطارات.
  6. التبديل إلى لون دوبلر الوضع عن طريق اختيار "لون دوبلر". على الرغم من لون دوبلر كانت متاحة لأكثر من 30 عاما لدى البشر ، وهذه التكنولوجيا إلا في الآونة الأخيرة كان ممكنا في الموجات فوق الصوتية القوارض.
  7. لرصد بسرعة في اتجاه وسرعة تدفق الدم ، وتراكب النافذة دوبلر التحويل الرقمي للتدفق من اللون الأحمر ، مشيرا إلى تدفق نحو التحقيق ، إلى اللون الأزرق ، مشيرا الى تدفق بعيدا عن التحقيق. الحصول على الصور اللازمة من قبل التقاط الصور.
  8. مرة واحدة وقد تم الحصول على جميع البيانات دوبلر لون ، والتحول إلى وضع صك دوبلر موجة النبض ، ورأي واحد الابعاد المستخدمة لتقييم اتجاه تدفق الدم رقميا وسرعة مع مرور الوقت.
  9. نقل التحقيق قليلا باتجاه رئيس الماوس حتى الشريان الرئوي ويأتي في العرض. في سياق فشل القلب ، ويمكن استخدام PW / دوبلر لون القياسات من الشريان الرئوي كبديل عن حق وظيفة القلب. التقاط الصور كما تريد.

3. غادر منتصف حليمي المحور القصير

  1. القصير محور ضربات القلب يقدم وجهة نظر من البطين الأيسر بأكمله التعاقد بطريقة مركزية ، ويسمح للدقيقة B - M ووضع أساس لتقييم وظيفة القلب وقياس الأشكال.
  2. في الوضع - B ، من وجهة نظر طويلة محور القص ، وتناوب محول متعامد على يسار القص عرض المحور طويلة على مستوى العضلات الحليمية.
  3. ضمان الموقع المناسب على طول البطين الأيسر. يجب على العضلات الحليمية تكون مرئية بوضوح وفصلها ، وإعطاء أفقي مستعرضة الرأي.
  4. مع وضع - M ، ضع حجم العينة من خلال مركز البطين والحصول على البيانات.
  5. إذا رغبت في ذلك ، نعلق ، والشروع في استخدام المحرك و3 الابعاد للحصول على الصور اللازمة لإعادة الإعمار 3 الابعاد كاملة.
  6. يتم تعيين إعدادات الفيزيولوجيا ، بما في ذلك معدل التنفس وتخطيط القلب ، لالتقاط الصور النابضة 3D في نهاية انبساط
  7. يبدأ المحرك 3D التصوير لالتقاط الصور في نهاية انبساط.
  8. بمجرد التقاط 3D نهاية انبساط كاملة ، يتم تعيين إعدادات لفسيولوجيا معدل التنفس وتخطيط القلب لتبوب في التقاط الصور 3D في نهاية انقباضة
  9. يبدأ المحرك 3D التصوير لالتقاط الصور في نهاية انقباض.

4. تحت الضلع (أربعة الغرفة) عرض

  1. ترى تحت الضلع هو أفضل نهج لقياس الكفاءة والتدرجات الضغط عبر الصمام التاجي.
  2. إمالة الزاوية العليا اليسرى للمنصة على طول الطريق. توجيه محول نحو الكتف الأيمن للفأرة ، والحفاظ على محور دوران قصيرة من التحقيق.
  3. في الوضع - B ، وانخفاض محول على الجزء العلوي من البطن بحيث تقع تحت الحجاب الحاجز. تصور صمام تاجي باستخدام الألوان دوبلر كما هو موضح من قبل.

5. عرض الأبهر

  1. تدوير منصة لمناولة الحيوانات في موقف استلقاء الجانبي الايسر. وينبغي أن يميل على الجانب الأيسر من المنصة إلى أقصى حد ممكن. المقبل ، يميل توجيه محول ، بقدر ما يصل وقت ممكن ، على طول الماوس على مستوىلوح الكتف.
  2. انخفاض محول أدنى من الكتف الأيمن على طول خط الإبط الأمامي. تصور قوس الأبهر ، والحصول على الصور.
  3. رفع رأسه من الماوس ، وانخفاض في درجة محول فوق القص من الفأرة. تصور تدفق الدم باستخدام لون دوبلر ، والحصول على الصور.

6. ممثل النتائج

  1. هذه هي نظرة طويلة محور القلب في وضع - B يظهر كلا من البطين الأيسر وجزء صغير من البطين الأيمن.
  2. هنا ، جرى عرض المحور الأيسر قصيرة من قلب آخر في M - وضع. صورة العلوي يبين موقف عينة حجم الخط باللون الأصفر من خلال مركز للغرفة. الصورة النهائية هي تتبع أحادي البعد من خط أعلاه مع مرور الوقت ، وكذلك قياس الأشكال في حسابات سماوي
  3. هذه نسخة من قوس الأبهر في الوضع - B. ويمكن رؤية صمام الشريان الأبهر مغلقة على اليسار ، ويمكن أن ينظر إلى الأوعية الدموية التي تغذي الرأس والأطراف العلوية من الفأرة على اليمين.
  4. أجري تحليل شعاعي الانفعال على الماوس قبل وضع ضعف القلب ، ويظهر في الصورة أعلى ، والفأر مع نقص الحراك العالمي والإقليمي dyssynchrony ، كما هو موضح في الصورة السفلى. وقد حثت كل من الظواهر عن طريق انقباض الأبهر المستعرضة ، نموذج الفأر من زيادة حمولة تلوية.
  5. في الشكل ، يتم عرض الوقت على المحور x و سلالة شعاعي ، كنسبة مئوية ، يتم عرضه على المحور ص. تحليل سلالة يسمح لتقييم وظيفة القلب الإقليمية التي قد تذهب دون أن يلاحظها أحد إلا في التقنيات التقليدية مثل M - اسطة ، والتي تعمل مباشرة سوى تدابير من الجدار الأمامي الحرة والجدار الخلفي.
  6. يتم عرض الحائط الأمامي الحرة في الأخضر. يظهر خط الوردي يظهر الجدار الجانبي باللون الوردي. يتم عرض الحائط الخلفي في سماوي. يظهر الجدار السفلي الحرة في الزرقاء. يتم عرض الحائط الخلفي الحاجز باللون الأصفر. يظهر الحاجز الأمامي في أرجواني ، ويتم عرض متوسط ​​في الأسود.

الشكل 1
الشكل 1. بقي القص عرض المحور الطويل في وضع - B.

الشكل 2
الشكل 2. بقي عرض المحور قصيرة في الوضع - M.

الشكل 3
الشكل 3. عرض من قوس الأبهر في الوضع - B.

الشكل 4
الشكل 4. شعاعي تحليل سلالة اثنين من الفئران 12 أسبوعا بعد معاهدة الصداقة والتعاون. أخضر = النمل. حرر الجدار. الوردي = الجدار الجانبي. سماوي = الجدار الخلفي. الأزرق = الوقود النووي المشع. حرر الجدار. أصفر = آخر. الحاجز الجدار. قرمزي = الحاجز الأمامي. أسود = متوسط ​​A) مع وظيفة الحفاظ على الماوس. B) الفأر مع نقص الحراك العالمي والإقليمي dyssynchrony.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وقد برز ارتفاع وتيرة ضربات القلب المسلسل باعتبارها أداة قوية للمنظمات غير الغازية تقييم عالية الدقة ، من التشكل وظيفة القلب ، ولا سيما في نماذج الفئران من مرض القلب. المحافظة على درجة حرارة الجسم الفسيولوجية وكذلك معدل ضربات القلب مقارنة بين الفئران عن طريق ضبط مستوى التخدير قبل الحصول على الصور ، أمر بالغ الأهمية لنجاح هذا الأسلوب. وينبغي الحصول على جميع الصور باستخدام نفس المؤشرات الحيوية (مثل القص والتصوير محور طويلة في العضلات الحلمية). وأخيرا ، ينبغي إجراء تحليل للصور بطريقة متناسقة (على سبيل المثال ، واحد ، محققا أعمى) لضمان تكرارية وعدم وجود تحيز.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Pistner ، بيلمونتي ، Blaxall : لا شيء في الكشف عن كولتارد هو موظف بدوام كامل من Visualsonics.

Acknowledgments

مصادر التمويل : HL084087 ، HL089885 ، HL091475 ، S10RR027946 ، T32 GM07356

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vevo 2100 Imaging System (120V) VisualSonics, inc. VS-11945
Vevo 2100 Imaging Station 1 VisualSonics, inc. SA-11982
Ultrasound Gel Parker Laboratories Inc. 01-08
Isoflurane Abbott Laboratories 05260-05
Vevo Compact Dual Anesthesia System VisualSonics, inc. SA-12055

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circ Heart Fail. 2, 138-144 (2009).
  2. Li, Y. Quantification and MRI Validation of Regional Contractile Dysfunction in Mice Post Myocardial Infarction Using High Resolution Ultrasound. Ultrasound in Medicine & Biology. 33, 894-904 (2007).
  3. Gardin, J. M., Siri, F. M., Kitsis, R. N., Edwards, J. G., Leinwand, L. A. Echocardiographic Assessment of Left Ventricular Mass and Systolic Function in Mice. Circ Res. 76, 907-914 (1995).
  4. JG, S. tevenson, Weiler, T. B. M., EA, H. oward, Eyer, M. Digital multigate Doppler with color echo and Doppler display - Diagnosis of atrial and ventricular septal defects. Circulation. 60, (1979).
  5. Patten, R. D., Aronovitz, M. J., Bridgman, P., Pandian, N. G. Use of pulse wave and color flow Doppler echocardiography in mouse models of human disease. J Am Soc Echocardiogr. 15, 708-714 (2002).
  6. Hoit, B. D. Echocardiographic characterization of the cardiovascular phenotype in rodent models. Toxicol Pathol. 34, 105-110 (2006).

Tags

الطب ، العدد 42 ، ضربات القلب ، والقلب ، والماوس ، والتصوير سلالة ، وارتفاع وتيرة الموجات فوق الصوتية والتصوير النقيض

Erratum

Formal Correction: Erratum: Murine echocardiography and ultrasound imaging
Posted by JoVE Editors on 09/13/2010. Citeable Link.

A correction was made to Murine echocardiography and ultrasound imaging. There was an error in the author, Burns Blaxalls', name and the article title. The authors name has been corrected to:

Burns C. Blaxall

instead of:

Burns Blaxall

The article title was changed to:

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

instead of:

Murine echocardiography and ultrasound imaging

فأري ضربات القلب والتصوير بالموجات فوق الصوتية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pistner, A., Belmonte, S.,… More

Pistner, A., Belmonte, S., Coulthard, T., Blaxall, B. C. Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging. J. Vis. Exp. (42), e2100, doi:10.3791/2100 (2010).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter