Summary
यह लेख सही निलय आकार और चूहों में फेफड़े के उच्च रक्तचाप के एचोकर्दिओग्रफिक मूल्यांकन के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान करता है. ऐप्लकेशन ट्रांसजेनिक और कार्डियोमायोपैथी और फेफड़े के रोग का विष प्रेरित माउस मॉडल में फेनोटाइप दृढ़ संकल्प और धारावाहिक आकलन शामिल हैं.
Abstract
ट्रांसजेनिक और फेफड़े के धमनी उच्च रक्तचाप (PAH) की विषाक्त मॉडल व्यापक रूप से PAH के pathophysiology का अध्ययन करने और संभावित उपचारों की जांच के लिए किया जाता है. रोग के पशु मॉडल बनाने में शामिल खर्च और समय को देखते हुए यह शोधकर्ताओं सही रोग की प्ररूपी अभिव्यक्ति का आकलन करने के लिए उपकरण है कि महत्वपूर्ण है. सही निलय में शिथिलता फेफड़े के उच्च रक्तचाप के प्रमुख मिसाल है. इकोकार्डियोग्राफी कृंतक मॉडल में सही निलय समारोह के noninvasive मूल्यांकन का मुख्य आधार है और एक ही उपकरण का इस्तेमाल किया जाता है जिस में मनुष्य के लिए स्पष्ट अनुवाद का लाभ दिया है. PAH के murine मॉडल में प्रकाशित इकोकार्डियोग्राफी प्रोटोकॉल कमी कर रहे हैं.
हालांकि, इस प्रोटोकॉल फेफड़े vasculature या सही दिल को प्रभावित करने वाले किसी भी रोग के लिए लागू है, इस अनुच्छेद में, हम आर.वी. और एक प्रमुख नकारात्मक BMPRII उत्परिवर्तन के साथ PAH के एक माउस मॉडल में फेफड़े संवहनी समारोह का आकलन करने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन. हमपशु तैयारी, छवि अधिग्रहण और स्ट्रोक मात्रा, कार्डियक आउटपुट और फेफड़े के धमनी दबाव के एक अनुमान के hemodynamic गणना का विस्तृत विवरण उपलब्ध कराते हैं.
Introduction
ऊंचा फेफड़े के दबाव और सही निलय (आर वी) में शिथिलता पशु मॉडल और फेफड़े के धमनी उच्च रक्तचाप (PAH) के साथ मानव रोगियों में फेफड़े के रोग की पहचान हैं. PAH के ट्रांसजेनिक और विषाक्त (जैसे monocrotaline या हाइपोक्सिया) मॉडल व्यापक रूप से PAH के pathophysiology का अध्ययन करने और संभावित उपचारों की जांच के लिए किया जाता है. रोग के पशु मॉडल बनाने में शामिल खर्च और समय को देखते हुए यह शोधकर्ताओं सही रोग की प्ररूपी अभिव्यक्ति का आकलन करने के लिए उपकरण है कि महत्वपूर्ण है.
इकोकार्डियोग्राफी कृंतक मॉडल 1,2 में निलय समारोह के noninvasive मूल्यांकन का मुख्य आधार है. इकोकार्डियोग्राफी एक ही उपकरण का इस्तेमाल किया जाता है जिस में मनुष्य के लिए स्पष्ट अनुवाद का लाभ दिया है. इसके अलावा, कुछ आनुवंशिक मॉडल अधूरा penetrance 3 प्रदर्शन, noninvasively प्रभावित पशुओं की पहचान करने की क्षमता बहुमूल्य समय और संसाधनों की बचत होती है. Disea के noninvasive मूल्यांकनएक जानवर का त्याग किए बिना एसई गंभीरता भी शोधकर्ताओं क्रमानुसार खोजी उपचारों के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए अनुमति देता है. इस translational चिकित्सा के मानव परीक्षण 4,5 करने के लिए प्रगति कर सकते हैं जो तेज़ी के साथ दिए गए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है.
मनुष्यों में, आर.वी. आकार और फेफड़े के उच्च रक्तचाप के एचोकर्दिओग्रफिक मूल्यांकन कारण retrosternal स्थिति और आर.वी. 6 की अनियमित आकार के लिए विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण है. कृंतक मॉडल छोटे आकार की गयी चुनौतियों और बहुत तेजी से दिल की दर (300-700 हरा / मिनट) है. सबसे कृंतक इमेजिंग संज्ञाहरण 7,8 के तहत किया जाता है, हालांकि उच्च फ्रेम दर और छोटे ट्रांसड्यूसर सहित हाल के अग्रिमों, छवि गुणवत्ता और कुछ प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल में भी अनुमति दी सचेत इमेजिंग में सुधार हुआ है. PAH के चूहे मॉडल में इकोकार्डियोग्राफी की उत्कृष्ट प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल एमआरआई और आक्रामक hemodynamics 1,9 दोनों के खिलाफ करार दिया और मान्य किया गया है. हालांकि, प्रकाशित इकोकार्डियोग्राफीPAH के murine मॉडल में प्रोटोकॉल कमी कर रहे हैं.
इस अनुच्छेद में, हम एक प्रमुख नकारात्मक BMPRII उत्परिवर्तन और फेफड़े के धमनी बैंडिंग के बाद अलग आर.वी. afterload की एक मॉडल के साथ PAH के एक माउस मॉडल में आर.वी. और फेफड़े संवहनी समारोह का आकलन करने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन है, लेकिन, इस प्रोटोकॉल को प्रभावित करने वाले किसी भी रोग के लिए लागू है फेफड़े vasculature या सही दिल. हम जानवर तैयारी और आर.वी. आकार और समारोह के साथ ही मुख्य फेफड़े के धमनी (पीए) आकार का विस्तृत मूल्यांकन का वर्णन करेंगे. हम यह भी स्ट्रोक मात्रा और कार्डियक आउटपुट अनुमान लगाने के लिए आवश्यक तकनीक और गणना प्रदर्शित करता है. तकनीकी सीमाओं फेफड़े के दबाव का सही डॉपलर अनुमानों रोकता है, लेकिन हम देहात दबाव का अनुमान लगाने के लिए एक अच्छी तरह से पुष्टि मानव सरोगेट, फेफड़े के धमनी त्वरण समय, आवेदन किया है.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. उपकरण तैयारी
- दोष के लिए अल्ट्रासाउंड transducer जांच करते हैं. उपकरणों का इस्तेमाल किया पर निर्भर करता है, यह कदम अनावश्यक हो सकता है.
- एक हवाई बुलबुले मनाया जाता है, ट्रांसड्यूसर सिर के दाईं ओर स्थित पेंच निकालने के लिए, और एक 26 जी सुई के साथ छेद के माध्यम से बाँझ पानी जोड़ें. ट्रांसड्यूसर सिर के अंदर हवा के बुलबुले आम हैं. वे गुणवत्ता के चित्र के अधिग्रहण में बाधा होगी.
- लीक या छेद के लिए जांच को कवर झिल्ली की जाँच करें. यदि आवश्यक हो तो बदलें.
- सॉफ्टवेयर खोलें और जांच को प्रारंभ.
- उचित ट्रांसड्यूसर के साथ, ड्रॉप डाउन मेनू से हृदय पैकेज चुनें. "को प्रारंभ" पर क्लिक करें. 35 ग्राम से अधिक चूहों के लिए 35 ग्राम और एक 15-45 मेगाहर्ट्ज जांच के तहत चूहों के लिए एक 20-60 मेगाहर्ट्ज जांच करें.
- जनसांख्यिकी स्क्रीन पर ऑपरेटर, पशु और तारीख का चयन करें, और "शुरू" का चयन करें.
2. माउस preparatसंज्ञाहरण, बाल निकालना, और पोजिशनिंग सहित आयन
- संज्ञाहरण: एक प्रेरण कक्ष में जगह माउस और एक isoflurane vaporizer और बर्बादी गैस कंटेनर युक्त एक पोर्टेबल, टेबल टॉप संज्ञाहरण मशीन के साथ anesthetize.
- / मिनट 3 एल के एक ऑक्सीजन का प्रवाह दर के साथ 3% vaporizer सेट करें. यह अपेक्षाकृत उच्च संज्ञाहरण दर तेजी से संवेदनाहारी प्रभाव को प्राप्त करने और इसलिए हृदय समारोह को प्रभावित कर सकते हैं कि तनाव की प्रतिक्रिया को कम करने के लिए प्रयोग किया जाता है. प्रोटोकॉल की छोटी अवधि के जानवर को किसी भी संभावित खतरे को कम करता है. यह हमेशा संज्ञाहरण दर समान रखने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है. इस प्रोटोकॉल इसलिए अन्य एजेंटों के लिए इष्टतम स्थितियों इस प्रोटोकॉल से भिन्न हो सकते हैं, संवेदनाहारी के रूप में isoflurane के अनन्य उपयोग के लिए अनुकूलित किया गया है. संज्ञाहरण के एक कम गहराई प्रयोगात्मक जरूरतों पर निर्भर करता है, को चुना जा सकता है, लेकिन एक संवेदनाहारी प्रोटोकॉल की स्थापना की है, एक बार इसे बदल नहीं किया जाना चाहिए. संज्ञाहरण दिल की दर और othe प्रभावित करता हैआर hemodynamic माप. संज्ञाहरण की गहराई एक प्रयोग के दौरान बदल गया है, इसलिए, डेटा विश्लेषण के लिए उपयोगी नहीं हो सकता है. कई चूहों एक दिन में imaged किया जा रहे हैं, उन्हें अलग से anesthetize.
- यह प्रयोगात्मक समूहों के बीच ही है यह सुनिश्चित करने के लिए कमरे के तापमान पर नजर रखने. माउस एक गर्म मेज पर है, तो यह और निगरानी की तुलना में किया जाएगा कि प्रयोगात्मक समूहों के बीच एक ही रखा जाना चाहिए, तब भी जब कमरे के तापमान, vasoreactivity प्रभावित कर सकते हैं. इस प्रोटोकॉल सीधे पशु तापमान उपाय नहीं करता है, लगातार परिवेश और तालिका तापमान प्रयोगात्मक समूहों के बीच तापमान में थोड़ा बदलाव है कि यह सुनिश्चित करता है.
- बाल निकालना: माउस anesthetized है के बाद एक लोमनाशक क्रीम के साथ छाती से बालों को हटाने. Clavicles पर, एक कपास इत्तला दे दी applicator के साथ आवेदन शुरू, और सिर्फ डायाफ्राम नीचे बने हुए हैं.
- 1 मिनट के लिए वापस संज्ञाहरण कक्ष में माउस रखेंलोमनाशक काम करने के लिए अनुमति देने के लिए. संज्ञाहरण प्रभावी है, यह निर्धारित करने के लिए, मजबूती से माउस के पंजे में से एक के खिलाफ अपनी थंबनेल दबाएँ. कोई वापस लेने वहाँ है, तो संज्ञाहरण पर्याप्त है. अंग निकाल लेता है, तो एक मिनट के लिए संज्ञाहरण कक्ष में वापस माउस जगह.
- कॉर्निया को नुकसान से बचने के लिए माउस की आंखों को मरहम चिकनाई की एक छोटी राशि लागू करें.
- धुंध पैड में एक्स 2 में एक 2 के साथ छाती से बालों को हटाने. लोमनाशक क्रीम में इस्तेमाल किया रासायनिक कास्टिक है, और यह भी लंबे समय के लिए पर छोड़ दिया जाता है तो त्वचा को नुकसान होगा, ताकि देखभाल त्वचा से सभी उत्पाद को दूर करने के लिए लिया जाना चाहिए.
- बालों को हटाने के बाद एक त्वचा moisturizer लागू करें.
- स्थिति: 37 डिग्री सेल्सियस के लिए सेट एक गर्म मेज पर एक ventrodorsal स्थिति में माउस रखें सही स्थिति गुणवत्ता छवियों का अधिग्रहण करने के लिए आवश्यक है. शरीर का तापमान, श्वसन, और दिल की दर पर कब्जा कर सकते हैं कि एक तालिका का उपयोग करें. एक एकीकृत रेल प्रणाली सभी का उपयोगसटीक स्थिति और बाद में, छवि अनुकूलन के लिए अन्य कल्याणकारी योजनाएं.
- धीरे सभी चार पंजे नीचे टेप और छाती को पारगमन जेल का एक पैसा भी आकार राशि लागू होते हैं.
3. छवियाँ का अधिग्रहण: Parasternal लंबे अक्ष में देखें इमेजिंग
- रेल प्रणाली पर माउंट अंदर जगह में अल्ट्रासाउंड transducer ताला, और ट्रांसड्यूसर की धातु जांच दिल पर सीधे तैनात है, जिससे कि वामावर्त यह 10 डिग्री बारी बारी से. अधिक विशेष रूप से, जांच 2 या 3 पसलियों के बीच अंतरिक्ष में, सीने के बाईं ओर हो, और उरोस्थि के लिए पार्श्व चाहिए.
- सही दृश्य प्राप्त किया जाता है, जब तक रेल प्रणाली पर स्थित एक्स और वाई-कुल्हाड़ियों हेरफेर.
- "बी मोड" का चयन करें. यह एक 2 डी लाइव छवि परियोजना के क्रम में, सिस्टम कंसोल के ऊपरी भाग में पाया जाता है.
- मॉनिटर पर निम्नलिखित शारीरिक संरचनाओं देखें:
- aort को एपेक्स से पूरे दिलएक - सुप्रीम दूर स्क्रीन के छोड़ दिया है, और अभी तक सही पर महाधमनी पर देखे जा जाएगा.
- बाएं वेंट्रिकल (एल.वी.) के लुमेन
- बाएं वेंट्रिकल के पीछे दीवार (LPW)
- Interventricular पट (IVS)
- सही वेंट्रिकल के लुमेन (आर वी)
- पूर्वकाल और कूल्हों माइट्रल वाल्व पत्रक (एएमएल और पीएमएल)
- आरोही महाधमनी (एओ)
- बाएं आलिंद (ला)
- छवि "फ्रीज" को स्कैन / फ्रीज बटन दबाकर इस दृश्य में महाधमनी का एक पूरा पूरा माप प्राप्त करते हैं. बाएं वेंट्रिकल प्रकुंचन में है, और महाधमनी इसकी सबसे बड़ी व्यास में है तो जब तक छवि के नीचे वीडियो पाश के माध्यम से वापस खींचने के लिए माउस का उपयोग करें.
- स्क्रीन के ऊपरी बाएँ कोने में माप उपकरण क्लिक करें और एक विकर्ण लाइन की तरह लग रहा है कि आइकन का चयन करें. अपने माउस क्लिक करें और महाधमनी, perpendicula के पीछे दीवार के लिए पूर्वकाल से एक सीधी रेखा खींचना वामअपने लंबे अक्ष के लिए आर. "फ्रेम की दुकान" बटन दबा कर सेव करें.
- "सिने स्टोर" दबाकर एक वीडियो पाश बनाएँ
. छवियाँ 4 अधिग्रहण: Parasternal कम अक्ष में देखें इमेजिंग
- 3 और 09:00 पदों (अनुप्रस्थ) को ट्रांसड्यूसर रखते हैं. कोण थोड़ा दुमदारी ट्रांसड्यूसर से छेड़छाड़ महाधमनी और एल.वी. लुमेन का सबसे अच्छा दृश्य प्राप्त करने के लिए माउंट. धातु जांच उरोस्थि से अधिक क्षैतिज और सीधे तैनात किया जाएगा.
- सही दृश्य प्राप्त किया जाता है जब तक रेल प्रणाली पर एक्स और वाई-कुल्हाड़ियों हेरफेर. एल.वी. लुमेन की निगरानी के अधिकार पर दिखाई दे रहे हैं जो अग्रपाश्विक और posteromedial इल्लों से भरा हुआ मांसपेशियों के साथ साथ, देखा जाएगा. इस बाएं वेंट्रिकल के मध्य भाग का संकेत है, कम अक्ष के लिए मानक संदर्भ बिंदु है, आयाम मापन किया जाता है. देखने में विभिन्न संरचनात्मक ढांचे में लाने के लिए एक्स और y-अक्ष के साथ संदर्भ बिंदु से थोड़ा हटने के लिए आवश्यक हो जाएगा, लेकिन स्थिति से ऊपर देखने को संदर्भित द्वारा समझाया गया है.
- कम अक्ष दृश्य में निम्न माप प्राप्त:
- बी मोड
- महाधमनी के दो और पूरा पूरा माप.
- फेफड़े के बहिर्वाह पथ के तीन माप.
- स्पंदित लहर डॉपलर मोड (पीडब्लू)
- महाधमनी के तीन वेग समय अभिन्न माप (VTI)
- फेफड़े के धमनी की तीन VTI माप फेफड़े के वाल्व को सिर्फ समीपस्थ मापा.
- शिखर वेग में रक्त के प्रवाह की शुरुआत से VTI वक्र अनुरेखण द्वारा फेफड़े के धमनी त्वरण समय को मापने.
- एम मोड
- डी में बाएं निलय आंतरिक व्यास के तीन मापastole (LVIDd)
- प्रकुंचन में बाएं निलय आंतरिक व्यास के तीन माप (LVIDs)
- सही निलय आंतरिक व्यास (RVID) के तीन माप. यह फैली हुई है अगर आर.वी. लुमेन ही इस दृश्य में दिखाई जाएगी.
- तीन अलग अलग हृदय चक्र के दौरान एल.वी. के पूर्वकाल दीवार के दो डायस्टोलिक चोटियों के बीच की दूरी अनुरेखण द्वारा एम मोड का उपयोग दिल की दर तीन गुना उपाय.
- बी मोड
- बी मोड माप:
- महाधमनी के semilunar वाल्व ध्यान में आता है, जब तक इल्लों से भरा हुआ मांसपेशियों को देखने से cranially वाई अक्ष में हेरफेर.
- सबसे बड़ा व्यास पर बस वाल्व ऊपर महाधमनी की माप प्राप्त.
- स्क्रीन के ऊपरी बाएँ कोने में माप उपकरण क्लिक करें, और एक विकर्ण लाइन की तरह लग रहा है कि आइकन का चयन करें.
- वाम माउस क्लिक करें और महाधमनी के पीछे दीवार के लिए पूर्वकाल से एक सीधी रेखा खींचना.
- टी हेरफेरवह x-और y-कुल्हाड़ियों मुख्य फेफड़े के धमनी bifurcates तक. यह संरचना और मॉनिटर पर महाधमनी के दाईं ओर, पूर्व से देखा जाएगा.
- मुख्य फेफड़े के धमनी का वलय देखने में आता है जब तक शाफ़्ट cranially हेरफेर. यह स्पष्ट रूप से महाधमनी के रूप में परिभाषित नहीं किया जाएगा.
- छवि "रुक" और प्रकुंचन में माप प्राप्त करते हैं.
- कुल में तीन माप ले लीजिए.
- स्पंदित लहर (पीडब्लू) डॉपलर माप: पीडब्लू मोड मुख्य रूप से धमनियों और नसों में रक्त के प्रवाह के hemodynamic मूल्यांकन के लिए प्रयोग किया जाता है. इस प्रोटोकॉल में, यह महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी की तीन वेग समय अभिन्न माप पुनः प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा.
- कदम 4.3.1, और बुलेट बिंदु 1 में वर्णित के रूप में दृश्य में महाधमनी लाओ.
- "पीडब्लू मोड" का चयन करें. इस प्रणाली को सांत्वना के ऊपरी दाहिने कोने पर स्थित है और महाधमनी के माध्यम से रक्त के प्रवाह का एक डॉपलर पढ़ने का उत्पादन होगा.
- SA रखेंबस महाधमनी वाल्व के स्तर से ऊपर mple मात्रा. एक्स और वाई अक्षों पर्याप्त डॉपलर लिफाफे प्राप्त करने के लिए थोड़ा समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है. लिफाफे सफेद सीमाओं, और एक खोखले अंदर का संकेत लामिना रक्त प्रवाह होना चाहिए.
- एक पर्याप्त देखने प्राप्त हो जाने के बाद, छवि "फ्रीज" और डॉपलर लिफाफा की सीमा का पता लगा. इस VTI की गणना करेगा.
- मॉनिटर के ऊपरी दाहिने हाथ की ओर छवि में देखा खंडों पीली लाइन तक 0 डिग्री पर है प्रणाली सांत्वना दक्षिणावर्त पर स्थित "कोण" घुंडी घुमाएँ. यह पीली लाइन पोत के माध्यम से रक्त के प्रवाह की दिशा का प्रतिनिधित्व करता है. ट्रांसड्यूसर ही दिल का एक पार के अनुभागीय या अनुप्रस्थ देखने का उत्पादन करने के लिए इस तरह से angled है के बाद से, लाइन आरोही महाधमनी के माध्यम से रक्त के ऊर्ध्वाधर प्रवाह के साथ संरेखित करने के लिए, 0 डिग्री के लिए समायोजित किया जाना चाहिए.
- के केंद्र में फेफड़े के वाल्व के स्तर पर नमूना मात्रा समीपस्थ रखेंसही निलय बहिर्वाह पथ और ऊपर के रूप में VTI माप दोहराएँ. रक्त के प्रवाह को उलटा, या मॉनिटर पर महाधमनी के संबंध में रक्त के प्रवाह को विपरीत दिखाई देनी चाहिए.
- कदम 4.3.1, और बुलेट बिंदु 1 में वर्णित के रूप में दृश्य में महाधमनी लाओ.
- एम मोड माप: एम मोड इमेजिंग एक भी अल्ट्रासाउंड बीम के साथ ऊतक गति की उच्च अस्थायी समाधान प्रदान करता है, और वाल्वुलर, दौरे, और पोत दीवार आंदोलन का अध्ययन करने के साथ ही, गुहा आयाम यों के लिए प्रयोग किया जाता है.
- "बी मोड" फिर से शुरू और "संदर्भ देखें" (इल्लों से भरा हुआ मांसपेशियों के स्तर पर बाएं वेंट्रिकल के पार अनुभागीय देखें) प्राप्त करने के लिए ट्रांसड्यूसर रखते हैं.
- प्रेस "एम मोड". यह निम्नलिखित संरचनात्मक ढांचे का प्रस्ताव एक "रिबन" के रूप में दिखाई जाएगी जिसमें एक सतत वीडियो फीड का उत्पादन होगा. फैली हुई हैं, आर.वी. लुमेन एक बहुत पतली काला रिबन के रूप में फ़ीड के शीर्ष पर दिखाई देगा. interventricular पट (IVS) सीधे आर.वी. नीचे एक अपारदर्शी रिबन के रूप में दिखाई जाएगीलुमेन. एल.वी. लुमेन सीधे IVS नीचे देखा जाएगा. इसे फ़ीड के बहुमत में रह रहे हैं कि बड़ी काली स्थान है. एल.वी. लुमेन नीचे एक अपारदर्शी रिबन के रूप में देखा जाएगा जो एल.वी. पीछे दीवार (LVPW) है.
- छवि रुक और श्वसन होने वाली नहीं है, जहां एक बात करने के लिए यदि आवश्यक हो तो वीडियो पाश के माध्यम से वापस खींच. माउस respires, छवि अधिग्रहण जिससे नियमित आवृत्ति के साथ होता है कि फ़ीड में विकृत "लिप्त" विरूपण साक्ष्य के उत्पादन, डायाफ्राम और छाती दीवार के आंदोलन से बाधित है.
- विकर्ण लाइन चिह्न का उपयोग निम्नलिखित माप प्राप्त:
- एल.वी. की तीन माप IVS और LVPW के बीच सबसे बड़ी दूरी के रूप में प्रकट होता है जो डायस्टोलिक आयाम, खत्म होता है.
- IVS और LVPW के बीच कम से कम दूरी के रूप में प्रकट होता है जो एल.वी. अंत सिस्टोलिक आयाम के तीन माप.
- दिल आइकन पर क्लिक करने के लिए और सिस्टोलिक शिखर से मापने के द्वारा किया जाता है जो हृदय गति, के तीन मापLVPW की सिस्टोलिक शिखर.
- आर.वी. लुमेन फैली हुई है, तो विकर्ण लाइन चिह्न का उपयोग तीन माप प्राप्त करते हैं.
- "सिने स्टोर" बटन दबाने से 'बी मोड "में कम parasternal अक्ष देखने का एक वीडियो पाश रिकार्ड.
- , "फाइल" पर जायें अपने माप संक्षिप्त करने के लिए "ब्राउज़ अध्ययन" का चयन करें, "सत्र के अंत" क्लिक करें और फिर "सत्र के डेटा संकल्प लें."
- IACUC प्रोटोकॉल द्वारा उल्लिखित के रूप में माउस ठीक है, और साफ.
- बाद के विश्लेषण के लिए एक अंगूठे ड्राइव करने के लिए एक सीएसवी फ़ाइल के रूप में निर्यात डेटा.
- हृदय समारोह (तालिका 1) के निम्नलिखित मानकों की गणना:
- बाएं निलय बहिर्वाह पथ क्षेत्र
- बाएं वेंट्रिकल स्ट्रोक मात्रा
- बाएं वेंट्रिकल कार्डियक आउटपुट
- भिन्नात्मक छोटा
- पल्मोनरी धमनी क्षेत्र
- पल्मोनरी धमनी त्वरण समय
- सही वेंट्रिकल स्ट्रोक मात्रा
- हृद - सूचकांक
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
इस प्रोटोकॉल के प्रमुख लक्ष्यों आर.वी. आकार और समारोह यों, और फेफड़े vasculature रोगग्रस्त है जो करने के लिए डिग्री को समझने के लिए कर रहे हैं. माउस और इकोकार्डियोग्राफी दोनों उपकरणों की उचित तैयारी सटीक और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक है. चूहों उनके सीने depilated जाना चाहिए था और हाथ पैर टेप के साथ इमेजिंग मंच के लिए सुरक्षित. संज्ञाहरण, इस मामले isoflurane में, नाक शंकु के माध्यम से किया जाता है. ट्रांसड्यूसर छवि गुणवत्ता नीचा कर सकते हैं जो दोष, विशेष रूप से हवा के बुलबुले, के लिए जाँच की जानी चाहिए. दिल की अच्छी गुणवत्ता के 4 कक्ष दृश्य प्राप्त ताकि इस प्रोटोकॉल parasternal छोटी और लंबी कुल्हाड़ियों का उपयोग आर.वी. मूल्यांकन पर केंद्रित चूहों में काफी मुश्किल है. इन दृश्यों में प्रासंगिक शरीर रचना आंकड़े 1 ए और 1 बी में दिखाया गया है.
आर.वी. आकार सबसे अच्छा parasternal लंबे अक्ष दृश्य में मूल्यांकन किया है और interventricul करने के लिए स्वतंत्र दीवार से दूरी के रूप में मापा जाता हैएम मोड (चित्रा 2) का उपयोग करते हुए गिरफ्तारी पट. सामान्य आर.वी. बहुत छोटा है के रूप में आर.वी. फैली हुई है जब यह माप ही संभव है. चूहों में, यह सही तरह के आंशिक क्षेत्र परिवर्तन और त्रिकपर्दी कुंडलाकार विमान सिस्टोलिक भ्रमण के रूप में मानव में आर.वी. समारोह के सामान्य मेट्रिक्स को मापने के लिए संभव नहीं है. इन मापों चूहों में प्राप्त करने के लिए बहुत मुश्किल हो जाता है जो आर.वी. मुक्त दीवार की उच्च गुणवत्ता के विचारों की आवश्यकता होती है. हालांकि, सही निलय बहिर्वाह पथ (RVOT) और फेफड़े के धमनी का व्यास के स्तर पर अभिन्न वेग समय (VTI) को मापने के लिए पीडब्लू डॉपलर का उपयोग कर, यह आर.वी. स्ट्रोक मात्रा (चित्रा 3) के अनुमान लगाने के लिए संभव है. स्ट्रोक की मात्रा और कार्डियक आउटपुट तालिका 1 में सूत्रों से गणना कर रहे हैं. हार्ट दर एम मोड इमेजिंग से प्राप्त होता है.
मुख्य पीए व्यास मनुष्यों 10 में PAH गंभीरता को दर्शाता है और parasternal कम अक्ष दृश्य (चित्रा 3) में चूहों में मापा जा सकता है. यह IM हैइस मूल्य कार्डियक आउटपुट की गणना करने के लिए इस्तेमाल समीकरण में चुकता है क्योंकि मुख्य पीए के दोनों पक्षों का स्पष्ट विचार है करने के लिए महत्वपूर्ण. पीए आकार सही मापा नहीं जा सकता है आर.वी. और एल.वी. उत्पादन shunting के अभाव में बराबर हैं, बाएं निलय बहिर्वाह पथ व्यास और LVOT VTI ऊपर समीकरणों में डाला जा सकता है.
आर.वी. VTI आगे वेग (फेफड़े के धमनी त्वरण समय [पीएटी], चित्रा 4) के शिखर समय को मापने के द्वारा पीए दबाव का अनुमान लगाने के लिए पूछताछ की जा सकती है. मनुष्यों में पैट के रूप में उच्च या 11 कम पीए दबाव दो भाग करना करने के लिए प्रयोग किया जाता है, और एक त्रिकपर्दी regurgitant जेट मौजूद नहीं है जब पीए दबाव का अनुमान किया जा सकता है. 12
चित्रा 1. Murine एनाटॉमी. पैनल की Echocardiographic दृश्य parasternal लंबे अक्ष दृश्य में सामान्य शारीरिक रचना से पता चलता है. पैनलबी parasternal कम अक्ष दृश्य में शरीर रचना विज्ञान से पता चलता है. सही वेंट्रिकल पैनल बी में बढ़ा है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .
चित्रा 2. फैली हुई सही वेंट्रिकल के मापन. यह आंकड़ा एक नियंत्रण माउस (बी) फेफड़े के धमनी बैंडिंग मॉडल कराना पड़ा है कि एक चूहे में गंभीर आर.वी. इज़ाफ़ा में (ए) सामान्य आर.वी. आकार को दर्शाता है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .
चित्रा 3. मापन और सही निलय स्ट्रोक की मात्रा की गणना. यह आंकड़ा के लिए माप से पता चलता हैआर सही निलय VTI और फेफड़े के धमनी व्यास दोनों. इन आंकड़ों के साथ स्ट्रोक मात्रा की गणना के लिए विधि भी प्रदर्शन किया है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .
चित्रा 4. पैट. के मापन पल्मोनरी त्वरण समय RVOT VTI में वेग पीक करने के लिए समय के रूप में मापा जाता है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें .
तालिका 1: इकोकार्डियोग्राफी में उपयोगी गणना.
| माप | सूत्र |
| पल्मोनरी धमनी / महाधमनी क्षेत्र | π (व्यास / 2) |
| सही निलय स्ट्रोक की मात्रा | देहात क्षेत्र एक्स VTI |
| कार्डियक आउटपुट | दिल की दर एक्स स्ट्रोक मात्रा |
| हृद - सूचकांक | कार्डियक आउटपुट / शरीर सतह क्षेत्र |
| भिन्नात्मक छोटा | (एल.वी. अंत डायस्टोलिक आयाम - एल.वी. अंत सिस्टोलिक आयाम) / एल.वी. अंत डायस्टोलिक आयाम |
शरीर की सतह क्षेत्र = 10.5 (ग्राम) 2/3 13
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
रोग के माउस मॉडल, ट्रांसजेनिक या विष से संबंधित है, या तो मॉडल वास्तव में यह अनुकरण करने का इरादा है मानव रोग का स्मरण दिलाता है कि प्ररूपी सत्यापन की आवश्यकता होती है. इस मान्यता को अक्सर एक ट्यूमर का उदाहरण विकास के लिए एक विशेष सुविधा की उपस्थिति या अनुपस्थिति के द्वारा पूरा किया जा सकता है. हालांकि, इस तरह के बाएं निलय अतिवृद्धि या PAH के हमारे ट्रांसजेनिक मॉडल की महाधमनी कसना मॉडल के रूप में hemodynamic असामान्यताएं में परिणाम है कि मॉडल को मान्य करने के लिए और अधिक कठिन हैं. इन मॉडलों noninvasively हृदय समारोह में hemodynamics और असामान्यताओं को मापने के लिए hemodynamics या उपकरणों के टर्मिनल माप या तो आवश्यकता है. यह रोगग्रस्त पशुओं को 14 के बलिदान की आवश्यकता के बिना hemodynamics और हृदय समारोह के वास्तविक समय मात्रा का ठहराव की अनुमति देता है क्योंकि इकोकार्डियोग्राफी इस तरह के मॉडल के लिए महत्वपूर्ण है. इसके अलावा, व्यक्तिगत जानवरों एक रोग या उपचार के लिए प्रतिक्रिया के प्राकृतिक इतिहास का पालन करने के क्रमानुसार imaged किया जा सकता है. हम चाहते हैं कि proficien का अनुमानइस प्रोटोकॉल के अनुसार सही दिल की इकोकार्डियोग्राफी में सीवाई लगभग 20 परीक्षाओं प्रदर्शन के बाद प्राप्त किया जा सकता है.
इकोकार्डियोग्राफी पर कार्डियक आउटपुट अनुमान करने की क्षमता भी बलिदान के समय फेफड़े संवहनी प्रतिरोध (पीवीआर) की गणना करने के लिए महत्वपूर्ण है. प्रवाहकत्त्व कैथेटर का उपयोग कार्डियक आउटपुट का मापन क्योंकि आर.वी. के छोटे आकार के अक्सर हमारे मॉडल में अविश्वसनीय है. बलिदान के समय, हम एक प्रवाहकत्त्व कैथेटर का उपयोग आक्रामक पीए सिस्टोलिक दबाव मापने के लिए और पीवीआर (फेफड़े कील दबाव कम और नजरअंदाज कर दिया है माना जाता है) निर्धारित करने के लिए इकोकार्डियोग्राफी से कार्डियक आउटपुट के साथ इस गठबंधन. यह हमें आगे हमारे मॉडल में फेफड़े के रोग की डिग्री यों की अनुमति देता है.
इकोकार्डियोग्राफी के सैद्धांतिक और व्यावहारिक सीमाओं
यह मानव और जीवित पशुओं को अल्ट्रासाउंड भौतिकी के आवेदन सीमाएँ हैं कि पहचान करने के लिए महत्वपूर्ण है.डॉपलर का उपयोग रक्त वेग की सटीक माप insonation (ट्रांसड्यूसर उद्देश्य से है, जिस पर कोण) के कोण के प्रवाह रिश्तेदार के कोण पर निर्भर है. उन दो कोणों unaligned हैं हर डिग्री के लिए, रक्त वेग की माप क्योंकि (θ) 15 से कम हो जाएगा. चिकित्सकीय, दो कोण माप ° 20 से अधिक द्वारा बंद कर रहे हैं, तो अविश्वसनीय होने लगा है. इस LVOT और RVOT VTI की माप में इस प्रोटोकॉल के लिए संभावित महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है. पीडब्लू कोण LVOT और RVOT में रक्त के प्रवाह की दिशा के साथ अच्छी तरह से गठबंधन नहीं किया जा सकता है, तो मापा एसवी और कार्डियक आउटपुट झूठा कम हो जाएगा.
एक अन्य संभावित माप त्रुटि पीए और फिर एसवी और कार्डियक आउटपुट गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है जो महाधमनी क्षेत्र की गणना में है. एक वृत्त के क्षेत्रफल 2 πr है, क्योंकि महाधमनी या फेफड़े के धमनी का व्यास की माप में किसी भी अशुद्धि चुकता और त्रुटि पैदा हो गई है. मानव मेंएस, RVOT और LVOT व्यास बजाय महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनियों के व्यास के एसवी गणना करने के लिए इस्तेमाल कर रहे हैं, लेकिन, चूहों में यह सही है तो हम महाधमनी और फुफ्फुसीय धमनी क्षेत्रों स्थानापन्न LVOT और RVOT की पहचान करना बहुत मुश्किल है. प्रदान की उसी तकनीक अगले करने के लिए एक जानवर में प्रयोग किया जाता है, इस मामूली अंतर अध्ययन के परिणामों को प्रभावित नहीं होना चाहिए.
सही निलय में शिथिलता मानव में फेफड़े के उच्च रक्तचाप के प्रमुख मिसाल है. व्यावहारिक सीमाओं के एक नंबर सही दिल के noninvasive मूल्यांकन से संबंधित हैं. मनुष्यों और चूहों में, सही वेंट्रिकल छाती दीवार से सटे स्थित है. ट्रांसड्यूसर को यह करीब निकटता बहुत मुश्किल पूर्वकाल आर.वी. मुक्त दीवार इमेजिंग बनाता है. आर.वी. एल.वी. आकार और समारोह का निर्धारण किया उन लोगों की तरह बड़ा मान्यताओं को अलग करता है, जो एक अनियमित वर्धमान आकार है. चूहों में आर.वी. आकार आमतौर पर केवल मुफ्त आर.वी. देखने में सामान्य रूप से निर्धारित या कारण तकलीफ के लिए विस्तारित किया जा सकता हैदीवार. हालांकि, इस वर्गीकरण फेफड़े के रोग की उपस्थिति या अनुपस्थिति मान्य करने के लिए अभी भी मददगार है.
इकोकार्डियोग्राफी के साथ या संज्ञाहरण के बिना चूहों पर किया जा सकता है. हम अपने माप की गुणवत्ता और सटीकता को अधिकतम लेकिन संज्ञाहरण दिल की दर कम होगी समझते हैं कि संज्ञाहरण का उपयोग करना पसंद करते हैं. संज्ञाहरण के बिना प्रदर्शन, छवि गुणवत्ता पीड़ित हो सकता है और इस प्रक्रिया को हृदय गति और रक्तचाप उठाना होगा जो जानवरों के लिए तनाव का एक स्रोत है. हम दोनों के बीच और चूहों के भीतर परिणाम की तुलना करने के लिए संज्ञाहरण के एक समान डिग्री के साथ सभी echocardiograms प्रदर्शन करते हैं.
चूहों में आर.वी. और फेफड़े संवहनी समारोह की मात्रा फेफड़े के वाल्व, RVOT VTI भर प्रवाह को हरा करने के लिए हरा के डॉपलर आकलन पर निर्भर करता है. यह एक दिचोतोमोउस चर (उच्च / कम) के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन ध्यान से मापा जब एक माउस में एक धारावाहिक माप के रूप में इस्तेमाल किया या रचनाकार के साथ समूहों के बीच तुलना की जा सकतीerent हस्तक्षेप. उन्नत उपकरण एक त्रिकपर्दी regurgitation फेफड़े के उच्च रक्तचाप की गंभीरता को यों तो मानव में प्रयोग किया जाता है जो (टी.आर.) विमान, की उपस्थिति और वेग के लिए रंग डॉपलर मूल्यांकन का उपयोग करने के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है. एक measureable टी.आर. जेट बिना इंसानों में, पैट फेफड़े के उच्च रक्तचाप के वर्तमान या 11 अनुपस्थित है या नहीं यह निर्धारित करने के लिए एक किराए के रूप में प्रयोग किया जाता है. आर.वी. इंजेक्शन बढ़ा दबाव के खिलाफ जल्दी ही बंद हो जाएगा क्योंकि पीएच बिगड़ के रूप में पैट छोटा होगा. इस विधि को भी फेफड़े के उच्च रक्तचाप 1 की गंभीरता का सही अनुमान के रूप में PAH के चूहे मॉडल में मान्य किया गया है. अंत में, RVOT VTI लिफाफा के आकार आर.वी. और मनुष्यों 16 में फेफड़े vasculature के बीच युग्मन पर प्रकाश डाला सकता है. लिफाफा का निशाना साधना उच्च प्रतिरोध का संकेत बाद में निशाना साधना के साथ ऊंचा फेफड़े संवहनी प्रतिरोध के साथ संगत है. हालांकि, हम बाद में सह भी चूहों में, PAH के हमारे मॉडल में चूहों में इन नमूनों मनाया नहीं हैआक्रामक माप से गंभीर शारीरिक रूप से विकलांग है की nfirmed.
एक तरफ इकोकार्डियोग्राफी से, हृदय चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एम आर) आर वी समारोह के मूल्यांकन के लिए केवल noninvasive विकल्प है. चूहों में, सी एम आर आर वी मोटाई, द्रव्यमान और मात्रा (और इस प्रकार इंजेक्शन फ्रैक्शन और कार्डियक आउटपुट) 17 का सही माप प्रदान करता है. इसके अलावा, पैट सी एम आर मापा और (VTI के अनुरूप) प्रवाह समय घटता इकोकार्डियोग्राफी और invasively मापा hemodynamics साथ दृढ़ता से सहसंबंधी. कुछ स्पष्ट लाभ के बावजूद, सी एम आर अधिक महंगा है और समय लेने वाला इकोकार्डियोग्राफी से और शायद ही कभी हमारे प्रयोगों में इस्तेमाल किया जाता है उन कारणों के लिए है. हमारे ज्ञान करने के लिए कोई अध्ययन आक्रामक माप या सी एम आर के साथ यहाँ वर्णित एचोकर्दिओग्रफिक माप की पुष्टि की है. हालांकि, हम नियमित रोग penetrance और गंभीरता 18-20 का आकलन करने के लिए इस प्रोटोकॉल में प्रस्तुत माप का उपयोग करें.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vevo 770 High Resolution Micro-Ultrasound System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| RMV (Real-Time MicroVisualization) 704B 40 mH Scanhead w/ Encapsulated Transducer | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Vevo Integrated Rail System including the Physioogical Monitoring System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Computer Monitor set up for use with the Vevo770 | DELL or other General Supplier | ||
| Computer Mouse set up for use with the Vevo770 | General Supplier | ||
| Vevo770 Cardiac Package Software | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| VetEquip Portable Tabletop Anesthesia Machine with an Isoflurane Vaporizer | VetEquip | get more info at vetequip.com | |
| Activated Charcoal Waste Gas Containers | VetEquip/Vaporguard | 931401 | get more info at vetequip.com |
| Puralube Eye Ointment | Henry Schein | get more info at henryschein.com | |
| Ecogel 100 Ultrasound Gel | EcoMed Pharmaceuticals | 30GB | get more info at ecomed.com |
| 3M Transpore Tape | Fisher Scientific | 1527-0 | get more info at fishersci.com |
| Small Flathead Screwdriver | General Supplier | ||
| Sterile H2O | DDI H2O from faucet and then autoclave | ||
| 6 in Cotton Tipped Applicators | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com | |
| Nair (depilatory cream) | General Supplier | ||
| 2 in x 2 in Gauze Sponges | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com |
References
- Urboniene, D., Haber, I., Fang, Y. H., Thenappan, T., Archer, S. L. Validation of high-resolution echocardiography and magnetic resonance imaging vs. high-fidelity catheterization in experimental pulmonary hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 299, 401-412 (2010).
- Rottman, J. N., Ni, G., Brown, M. Echocardiographic evaluation of ventricular function in mice. Echocardiography. 24, 83-89 (2007).
- West, J., et al. Pulmonary hypertension in transgenic mice expressing a dominant-negative BMPRII gene in smooth muscle. Circ. Res. 94, 1109-1114 (2004).
- Ghofrani, H. A., Seeger, W., Grimminger, F. Imatinib for the treatment of pulmonary arterial hypertension. N. Engl. J. Med. 353, 1412-1413 (2005).
- Gomberg-Maitland, M., et al. A dosing/cross-development study of the multikinase inhibitor sorafenib in patients with pulmonary arterial hypertension. Clin. Pharmacol. Ther. 87, 303-310 (2010).
- Brittain, E., et al. Right ventricular plasticity and functional imaging. Pulm. Circ. 2, 309-326 (2012).
- Yang, X. P., et al. Echocardiographic assessment of cardiac function in conscious and anesthetized mice. Am. J. Physiol. 277, 1967-1974 (1999).
- Suehiro, K., et al. Assessment of segmental wall motion abnormalities using contrast two-dimensional echocardiography in awake mice. Am. J. Physiol. Heart Circ Physiol. 280, 1729-1735 (2001).
- Jones, J. E., et al. Serial noninvasive assessment of progressive pulmonary hypertension in a rat model. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 364-371 (2002).
- Devaraj, A., et al. Detection of pulmonary hypertension with multidetector CT and echocardiography alone and in combination. Radiology. 254, 609-616 (2010).
- Kitabatake, A., et al. Noninvasive evaluation of pulmonary hypertension by a pulsed Doppler technique. Circulation. 68, 302-309 (1983).
- Yared, K., et al. Pulmonary artery acceleration time provides an accurate estimate of systolic pulmonary arterial pressure during transthoracic echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 24, 687-692 (2011).
- Cheung, M. C., et al. Body surface area prediction in normal, hypermuscular, and obese mice. J. Surg. Res. 153, 326-331 (2009).
- 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).
- Baumgartner, H., et al. Echocardiographic assessment of valve stenosis: EAE/ASE recommendations for clinical practice. J. Am. Soc. Echocardiogr. 22, 1-23 (2009).
- Arkles, J. S., et al. Shape of the right ventricular Doppler envelope predicts hemodynamics and right heart function in pulmonary hypertension. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 183, 268-276 (2011).
- Wiesmann, F., et al. Analysis of right ventricular function in healthy mice and a murine model of heart failure by in vivo MRI. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 1065-1071 (2002).
- West, J., et al. A potential role for Insulin resistance in experimental pulmonary hypertension. Eur. Respir. J. , (2012).
- Johnson, J. A., et al. Cytoskeletal defects in Bmpr2-associated pulmonary arterial hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 302, L474-L484 (2012).
- Johnson, J. A., West, J., Maynard, K. B., Hemnes, A. R. ACE2 improves right ventricular function in a pressure overload model. PLoS One. 6, e20828 (2011).
