Summary
Bu makalede, sağ ventrikül boyut ve farelerde pulmoner hipertansiyon ekokardiyografik değerlendirilmesi için bir protokol sağlar. Uygulamalar transgenik ve kardiyomiyopati ve pulmoner vasküler hastalığı toksin kaynaklı fare modellerinde fenotip kararlılık ve seri değerlendirmesini içerir.
Abstract
Transgenik ve pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH), toksik modeller yaygın PAH patofizyolojisini incelemek ve olası tedavileri araştırmak için kullanılır. Hastalığının hayvan modelleri oluşturma dahil masraf ve zaman göz önüne alındığında, araştırmacılar doğru hastalığın fenotipik ifadesini değerlendirmek için araçlara sahip olması önemlidir. Sağ ventrikül disfonksiyonu, pulmoner hipertansiyonun önemli tezahürüdür. Ekokardiyografi kemirgen modellerinde sağ ventrikül fonksiyonlarının noninvaziv değerlendirilmesi dayanak noktası ve aynı araç kullanıldığı kime insanlara açık çeviri avantaja sahiptir. PAH kemirgen modellerinde Yayınlandığı ekokardiyografi protokolleri eksik.
Bununla birlikte, bu protokol, pulmoner damar ve sağ kalp etkileyen herhangi bir hastalık için geçerlidir, bu yazıda, RV ve bir baskın negatif BMPRII mutasyonlu PAH bir fare modelinde pulmoner vasküler fonksiyonunu tahmin etmek için bir protokol açıklar. Bizhayvan hazırlanması, görüntü elde etme ve inme hacmi, kalp debisi ve pulmoner arter basıncında bir tahmin hemodinamik hesaplama ayrıntılı bir açıklamasını sağlar.
Introduction
Artmış pulmoner basıncı ve sağ ventrikül (RV) disfonksiyon hayvan modellerinde ve pulmoner arteriyel hipertansiyon (PAH) ile insan hastalarda pulmoner vasküler hastalığı özellikleridir. PAH Transgenik ve toksik (örneğin Monokrotalin veya hipoksi) modeller yaygın PAH patofizyolojisini incelemek ve olası tedavileri araştırmak için kullanılır. Hastalığının hayvan modelleri oluşturma dahil masraf ve zaman göz önüne alındığında, araştırmacılar doğru hastalığın fenotipik ifadesini değerlendirmek için araçlara sahip olması önemlidir.
Ekokardiyografi kemirgen modellerinde 1,2 ventriküler fonksiyonun noninvaziv değerlendirilmesi dayanak noktası. Ekokardiyografi aynı araç kullanıldığı kime insanlara çeviri açık bir avantaja sahiptir. Buna ek olarak, bazı genetik modeller eksik penetransdır 3 sergilemek; noninvaziv etkilenen hayvanları tanımlamak için yeteneği değerli zaman ve kaynak tasarrufu sağlar. Disea noninvaziv değerlendirilmesiBir hayvan ödün vermeden se şiddeti de araştırmacılar seri soruşturma tedavilerin etkilerini incelemek için izin verir. Bu öteleme tedaviler insan denemelerinde 4,5 ilerleyebilir hangi ile hız verilen özellikle önemlidir.
İnsanlarda, RV büyüklüğü ve pulmoner hipertansiyon ekokardiyografik değerlendirme nedeniyle retrosternal konumu ve RV 6 düzensiz şekline özellikle zordur. Kemirgen modelleri küçük boyutta katma zorlukları ve son derece hızlı kalp hızı (300-700 atım / dk) var. En kemirgen görüntüleme anestezi altında yapılır 7,8 olsa daha yüksek kare hızları ve daha küçük dönüştürücüler dahil olmak üzere son gelişmeler, görüntü kalitesi ve bazı deneysel protokoller bile izin bilinçli görüntüleme düzeldi. PAH sıçan modellerinde ekokardiyografi Mükemmel deneysel protokolleri MRG ve invaziv hemodinami 1,9 hem de karşı tanımlanmış ve onaylanmıştır. Ancak, yayınlanan ekokardiyografiPAH kemirgen modellerinde protokolleri eksik.
Bu makalede, bir baskın negatif BMPRII mutasyon ve pulmoner arter bantlama sonra izole edilmiş RV sonraki yük bir modeli ile PAH bir fare modelinde RV ve pulmoner vasküler fonksiyonunu tahmin etmek için bir protokol açıklar, ancak bu protokol etkileyen herhangi bir hastalık için geçerlidir pulmoner damar ya da sağ kalp. Biz hayvan hazırlık ve RV büyüklüğü ve işlevi gibi ana pulmoner arter (PA) boyutu detaylı değerlendirmesini anlatacağız. Biz de inme hacmi ve kardiyak çıkışı tahmin etmek için gerekli teknikleri ve hesaplamaları göstermektedir. Teknik sınırlamalar pulmoner basınç doğru Doppler tahminleri engellemez, ama biz PA basıncını tahmin etmek için iyi valide insan suret, pulmoner arter hızlanma zamanı, uyguladık.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1.. Ekipmanları Hazırlık
- Kusurları için ultrason dönüştürücüyü inceleyin. Kullanılan ekipman bağlı olarak, bu adım gereksiz olabilir.
- Bir hava kabarcığı gözlenirse, dönüştürücü kafanın sağ tarafında bulunan vida kaldırmak ve bir 26 G iğne ile delikten steril su ekleyin. Dönüştürücü kafa içinde hava kabarcıkları yaygındır. Onlar kaliteli görüntüler satın engel olacaktır.
- Sızıntı veya delikler için prob kaplayan zar edin. Gerekirse değiştirin.
- Yazılımını açın ve prob başlatılamıyor.
- Uygun adaptörlerle birlikte, açılır menüden gelen kalp paketi seçin. "Başlat" düğmesini tıklayın. 35 g veya daha büyük fareler için 35 g ve 15-45 MHz prob altında fareler için bir sonda kullanarak, 20-60 MHz.
- Demografik ekranda operatörü, hayvan ve tarih seçin ve "start" seçeneğini seçin.
2. Fare preparatAnestezi, Epilasyon, ve Konumlandırma dahil iyon
- Anestezi: Bir indüksiyon odasında yerde fare ve izofluran buharlaştırıcı ve bir atık gaz kabı içeren taşınabilir, masa üstü anestezi makinesi ile uyutmak.
- 3 l / dk arasında bir oksijen akış hızı ile% 3 buharlaştırıcı ayarlayın. Bu, nispeten yüksek hızlı bir anestezi oranı anestezik etki elde etmek ve bu nedenle de kardiyak fonksiyonunu etkileyebilir stres yanıtı en aza indirmek için kullanılır. Protokolün süresi kısa hayvana herhangi bir potansiyel riskini en aza indirir. Her zaman anestezi oranı aynı tutmak için çok önemlidir. Bu protokol, bu nedenle diğer ajanlar için optimum koşullar, bu protokolde değişebilir, anestezik olarak izofluran özel kullanımı için optimize edilmiştir. Anestezi düşük bir derinlik deneysel gereksinimlerine bağlı olarak, seçilebilir, ancak bir anestezi protokolü belirlendikten sonra, değiştirilemez olmamalıdır. Anestezi kalp hızı ve othe etkilerr hemodinamik ölçümler. Anestezi derinliği bir deney sırasında değişirse, bu nedenle, veri analizleri için yararlı olmayabilir. Birkaç fareler bir gün görüntülü edilecekse, bunları ayrı ayrı uyutmak.
- Bu deney grupları arasında aynı olmasını sağlamak için oda sıcaklığına izleyin. Fare ısıtılmış bir masanın üzerinde, izlenmesi ve bu nedenle karşılaştırılacaktır Deney grupları arasında, aynı tutulmalıdır bile Oda sıcaklığı, vazoreaktivite etkileyebilir. Bu protokol doğrudan hayvan sıcaklığını ölçmek olmamasına rağmen, sürekli ortam ve tablo sıcaklık deney grupları arasındaki sıcaklık küçük bir değişiklik olmasını sağlar.
- Epilasyon: fare anestezi sonra bir tüy dökücü krem ile göğüs saç çıkarın. Clavicles de, pamuk uçlu bir aplikatör ile uygulamaya başlamak, ve diyaframın hemen altında devam ediyor.
- 1 dakika için geri anestezi odasında fare yerleştirintüy dökücü çalışmasına izin vermek için. Anestezi etkili olup olmadığını belirlemek için, sıkıca fare pençeleri birine karşı üzerlerine basın. Herhangi bir geri varsa, anestezi yeterlidir. Uzuv çekilirse, bir dakika için anestezi odasına geri fare yerleştirin.
- Korneaya zarar vermemek için fare gözlerine merhem yağlama küçük bir miktar uygulayın.
- Gazlı bezle x 2'de 2 ile göğüs saç kaldırmak. Tüy dökücü krem kullanılan kimyasal kostik olduğunu ve çok uzun süre açık kalırsa cilde zarar vereceğini, bu nedenle bakım cilt tüm ürün kaldırmak için alınmalıdır.
- Epilasyon sonrasında bir cilt nemlendirici uygulayın.
- Konumlandırma: 37 ° C'ye ayarlanmış bir ısıtılmış masada bir ventrodorsal konumda fare yerleştirin Doğru konumlandırma kaliteli görüntüler satın zorunludur. Vücut ısısı, solunum ve kalp hızını yakalayabilir bir tablo kullanın. Entegre bir raylı sistem tüm Kullanımıhassas konumlandırma ve daha sonra, görüntü optimizasyonu için ows.
- Yavaşça dört pençeleri aşağı bant ve göğüs transdüksiyon jel kuruş büyüklüğünde uygulayın.
3. Görüntüler Toplama: Parasternal Uzun Eksen Görünümünde Görüntüleme
- Raylı sistem üzerinde montaj içindeki yerine ultrason transdüktörünü kilitlemek ve dönüştürücünün metal prob kalp üzerinde doğrudan yerleştirilmiş, böylece saat yönünün tersine 10 ° döndürmek. Daha spesifik olarak, sonda 2. veya 3. interkostal, göğsün sol tarafında, ve sternum lateral gerekir.
- Doğru görünüm elde edilinceye kadar, raylı sistem üzerinde yer alan x-ve y-eksenleri işleyin.
- "B Modu" seçin. Bu 2B canlı görüntü proje için, sistem konsolun sağ üst kısmında bulunur.
- Monitörde aşağıdaki anatomik yapıların görüntülenmesi:
- Aort için tepe noktasından tüm kalpa - apeks uzak ekranın sol ve sağda aort görüntülendi olacak.
- Sol ventrikül (LV) ait lümen
- Sol ventrikül posterior duvar (LPW)
- Interventriküler septum (IVS)
- Sağ ventrikül lümen (RV)
- Anterior ve posterior mitral kapakçıkların (AML & PML)
- Aorta (AO)
- Sol atrium (LA)
- "Dondurulmuş" görüntü için tarama / dondurma düğmesine basarak bu görünümde aort bir çap ölçümü edinin. Sol karıncık sistolün, ve aorta en büyük çapı kadar sonra görüntünün altındaki video döngü içinde geri çekmek için fare kullanın.
- Ekranın sol üst köşesindeki ölçüm aracını tıklatın ve diyagonal bir çizgi gibi görünüyor simgesini seçin. Farenizi tıklayın ve aort, perpendicula arka duvarına anterior düz bir çizgi çizin soluzun eksenine r. "Frame Store" düğmesine basarak kaydedin.
- "Cine Mağazada" tuşuna basarak video döngü oluşturmak
. Görüntüler 4. Toplama: Parasternal Kısa Eksen Görünümünde Görüntüleme
- Saat 3 ve 9 konumlarında (enine) için dönüştürücüyü yeniden konumlandırmak. Açı biraz caudally transdüser manipüle ederek aort ve LV lümen iyi görünümü elde etmek için montaj. Metal prob sternum üzerinde yatay ve doğrudan yerleştirilmiş olacaktır.
- Doğru görünüm elde edilinceye kadar raylı sistem üzerinde x-ve y-eksenleri işleyin. LV lümen monitörün sağ tarafta görünür anterolateral ve posteromedial papiller kaslar, birlikte görülecektir. Bu, sol ventrikül orta kısmını gösteren, kısa ekseni için standart referans noktasıdır, Boyut ölçümleri nerede yapılır. Görünümünde farklı anatomik yapıları getirmek için x-ve y-eksenleri ile referans noktasından biraz sapma gerekli olacaktır, ancak yerleştirmesi yukarıdaki görünümü referans ile açıklanabilir.
- Kısa eksen görünümde aşağıdaki ölçümleri edinin:
- B mod
- Aortun iki çap ölçümleri.
- Pulmoner çıkış yolunun Üç ölçümleri.
- Pulsed wave Doppler modu (PW)
- Aort üç hız zaman integrali ölçümleri (VTI)
- Pulmoner arter üç VTI ölçümleri pulmoner kapak yakın olarak ölçüldü.
- Zirve hızı kan akışının başından itibaren VTI eğrisini takip ederek pulmoner arter hızlanma süresini ölçmek.
- M modu
- Di, sol ventrikül iç çapı üç ölçümastole (LVIDd)
- Sistol sol ventrikül iç çapı ölçümleri üç (LVIDs)
- Sağ ventrikül iç çapı (RVID) Üç ölçümleri. O dilate ise RV lümen sadece bu görünümde olacaktır.
- Üç farklı kardiyak döngü sırasında LV ön duvarında iki diyastolik tepe arasındaki mesafeyi takip ederek m modunu kullanarak kalp hızı üç kez ölçün.
- B mod
- B mod ölçümleri:
- Aortun semilunar valf odak haline gelene kadar, papiller kas görünümünden cranially Y ekseni işleyin.
- En büyük çapta sadece valf üzerinde aorta ölçümleri elde edilir.
- Ekranın sol üst köşesindeki ölçüm aracını tıklatın ve diyagonal bir çizgi gibi görünüyor simgesini seçin.
- Sol fare tıklayın ve aort arka duvarına anterior düz bir çizgi çizin.
- T işleyino x-ve y-eksenleri ana pulmoner arter ikiye bölen kadar. Bu yapı ve monitörde aort sağında, öne görülecektir.
- Ana pulmoner arter halka görünümüne gelene kadar y-ekseni cranially işleyin. Bu açıkça aort olarak tanımlanabilir olmayacaktır.
- Görüntüyü "Freeze" ve sistolde ölçümü edinin.
- Toplam olarak üç ölçüm toplayın.
- Darbeli dalga (PW) Doppler ölçümleri: PW Mod öncelikle arterler ve damarlar yoluyla kan akımının hemodinamik değerlendirilmesi için kullanılır. Bu protokolde, bu aorta ve pulmoner arter üç hız zaman integrali ölçümlerini almak için kullanılacaktır.
- Adım 4.3.1 ve madde 1. maddede anlatıldığı gibi geri görünüme aort getirin.
- "PW Modu" seçin. Bu sistem konsolun sağ üst köşesinde bulunur ve aort yoluyla kan akımının Doppler okuma üretecek.
- Sa yerleştirinsadece aort kapak seviyesinden mple hacmi. X-ve y-ekseni yeterli Doppler zarf elde edilecek şekilde hafifçe ayarlanması gerekebilir. Zarflar beyaz sınırı, ve içi boş bir iç gösteren laminer kan akışı olması gerekir.
- Yeterli bir görünüm elde edildikten sonra, "dondurulmuş" görüntü ve Doppler zarfın sınır iz. Bu VTI hesaplar.
- Monitörün üst sağ taraftaki resimde görülen kesimli sarı çizgisine kadar 0 ° olduğu sistem konsol saat yönünde yer alan "Angle" düğmesini çevirin. Bu sarı çizgi damar yoluyla kan akışının yönünü temsil eder. Transdüser kendisi kalbin bir kesit ya da enine görünümünü üretilmesi için bu şekilde açılı olduğundan, hat çıkan aort yoluyla kan dikey akışı ile hizalamak için, 0 ° 'ye ayarlanması gerekir.
- Merkezinde pulmoner kapak seviyesine numune hacmi proksimal yerleştirinSağ ventrikül çıkış yolu ve yukarıdaki gibi VTI ölçümleri tekrarlayın. Kan akışı ters veya monitörde aort göre kan akışına karşı görünür olmalıdır.
- Adım 4.3.1 ve madde 1. maddede anlatıldığı gibi geri görünüme aort getirin.
- M mod ölçümleri: M-mode görüntüleme tek bir ultrason ışın boyunca doku yüksek hareket zamansal çözünürlüğü sağlar ve kapak, miyokardiyal ve damar duvar hareketini incelemek için de, kavite boyutları ölçmek için kullanılır.
- "B Modu" Devam ve "referans görünümü" (papiller kas seviyesinde sol ventrikül kesit görünümü) elde etmek için dönüştürücüyü yeniden konumlandırmak.
- Basın "M-mode". Bu aşağıdaki anatomik yapıların hareketi bir "kurdele" olarak görünür olacağı sürekli bir video yem üretecek. Dilate ise, RV lümen çok ince siyah bir kurdele gibi yem başında görünecektir. Interventriküler septum (IVS) doğrudan RV altında opak bir şerit olarak görünür olacaklümen. LV lümen doğrudan İVS aşağıda görülecektir. Bu besleme çoğunluğunu kaplar büyük siyah alandır. LV lümeni altında opak bir şerit olarak görülecektir LV arka duvar (LVPW) 'dir.
- Görüntüyü dondurmak ve solunum meydana olmayan bir noktaya gerekirse video döngü içinde geri çekin. Fare nefes alıp, görüntü elde etme ve böylece düzenli frekans ile oluşur yem çarpıtılmış bir "lekeli" artefaktını üreten, diyafram ve göğüs duvarı hareketi tarafından bozulduğu zaman.
- Diyagonal çizgi simgesini kullanarak aşağıdaki ölçümleri edinin:
- LV üç ölçümleri IVS ve LVPW arasındaki büyük mesafe olarak görünür diyastolik boyut, biter.
- IVS ve LVPW arasındaki en kısa mesafe olarak görünen sonu LV sistolik boyut, üç ölçümleri.
- Kalp simgesine tıklayarak ve sistolik zirveye ölçerek yapılır kalp hızı, üç ölçümleriLVPW sistolik zirve.
- RV lümen dilate ise, diyagonal çizgi simgesini kullanarak üç ölçümleri elde.
- "Cine Store" düğmesine basarak "B" modunda kısa parasternal eksen görünümü video döngü kaydedin.
- , "Dosya" gidin ölçümler tekrarlamak için "Gözat Çalışması" seçin, "Session End" tıklatın ve sonra "Oturum Verileri Commit."
- IACUC protokolü tarafından belirtildiği gibi fareyi kurtarmak ve temizlemek.
- Sonraki analiz için bir başparmak götürmek için bir CSV dosyası olarak ihracat verileri.
- Kalp fonksiyonu (Tablo 1), aşağıdaki parametreleri hesaplanır:
- Sol ventrikül çıkış yolu alanı
- Sol ventrikül atım hacmi
- Sol ventrikül kardiyak output
- Fraksiyonel kısalma
- Pulmoner arter alanı
- Pulmoner arter hızlanma zamanı
- Sağ ventrikül atım hacmi
- Kardiyak indeks
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Bu protokolün başlıca hedefleri RV boyutunu ve fonksiyonunu ölçmek için, ve pulmoner damar hastalıklı olduğu için derecesini anlamak için vardır. Fare ve ekokardiyografi hem ekipmanın gerekli hazırlanması doğru ve tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için gereklidir. Fareler göğüs depilated olmalı ve bacaklarda bant ile görüntüleme platforma sabitlenmiş. Anestezi, bu durumda izoflüoran içinde, burun konisi yoluyla hastaya verilir. Dönüştürücü görüntü kalitesini düşürebilir kusurlar, özellikle hava kabarcıkları, kontrol edilmelidir. Kalbin kaliteli 4 odacıklı görüşlerini Edinme bu protokol parasternal kısa ve uzun eksenleri kullanılarak RV değerlendirilmesi üzerinde duruluyor farelerde oldukça zordur. Bu görünümlerde ilgili anatomi Şekil 1A ve 1B gösterilmiştir.
RV boyutunu en iyi parasternal uzun eksen görünümde değerlendirilir ve interventricul için serbest duvardan mesafe olarak ölçülürM-mode (Şekil 2) kullanılarak ar septum. Normal RV çok küçük olduğu gibi RV dilate Bu ölçüm mümkündür. Farelerde, doğru bir şekilde, fraksiyonel alan değişikliği ve triküspit halka şeklindeki düzlemi sistolik gezi olarak insanlarda RV işlevinin alışılmış ölçümleri ölçmek mümkün değildir. Bu ölçümler farelerde elde etmek çok zordur RV serbest duvar kaliteli görüşlerini gerektirir. Ancak, sağ ventrikül çıkış yolu (SağVÇY) ve pulmoner arter çapının düzeyinde ayrılmaz hız zaman (VTI) ölçmek için PW Doppler kullanarak, bu RV inme hacmi (Şekil 3) tahmin etmek mümkündür. İnme hacmi ve kalp debisi Tablo 1 'de aşağıdaki formüllere hesaplanır. Kalp hızı m-kipi görüntüleme elde edilir.
Ana PA çap insanlarda 10 PAH şiddetini yansıtan ve parasternal kısa eksen görünümde (Şekil 3) farelerde ölçülebilir. Bu imBu değer kardiyak çıkışını hesaplamak için kullanılan denklemi karesi çünkü ana PA her iki tarafın net bir görünüm için portant. Pensilvanya boyutu doğru olarak ölçülen olamaz eğer RV ve LV çıkış şant yokluğunda eşit olarak, sol ventrikül çıkış yolu çapı ve LVOT VTI yukarıdaki denklem içine sokulabilir.
RV VTI ayrıca hızı (pulmoner arter hızlanma zamanı [PAT], Şekil 4) zirve zamanı ölçerek PA basıncını tahmin etmek sorguya olabilir. İnsanlarda PAT olarak yüksek veya düşük 11 PA basıncı dichotomize için kullanılan ve bir triküspit yetersizlik jet mevcut olmadığı durumlarda PA basıncını tahmin etmek için kullanılır olabilir. 12.
Şekil 1. Kemirgen Anatomi. Panel A ekokardiyografik İzlenme parasternal uzun eksen görünümde normal anatomiyi gösterir. PanelB parasternal kısa eksen görünümde anatomisini gösteriyor. Sağ ventrikül panel B büyütülür. resmi büyütmek için buraya tıklayın .
Şekil 2. Dilate Sağ Ventrikül Ölçümü. Bu rakam bir kontrol fare (B) pulmoner arter bandı modeli uygulanan bir fare şiddetli RV genişleme (A) Normal RV boyutunu gösteriyor. resmi büyütmek için buraya tıklayın .
Şekil 3,. Ölçme ve sağ ventrikül atım hacmi hesaplanması. Bu rakam fo ölçümlerini göstermektedirr sağ ventrikül VTI ve pulmoner arter çapı hem de. Bu verilerle inme hacmin hesaplanması için yöntem de gösterilmiştir. resmi büyütmek için buraya tıklayın .
Şekil 4. PAT. Ölçümü Pulmoner ivme zaman SağVÇY VTI içinde hız zirve zaman olarak ölçülür. resmi büyütmek için buraya tıklayın .
Tablo 1: Ekokardiyografi Faydalı Hesaplamalar.
| Ölçüm | Formül |
| Pulmoner arter / Aort alan | π (çap / 2) |
| Sağ Ventriküler İnme hacmi | Pensilvanya alanı x VTI |
| Kardiyak Output | kalp hızı x strok hacmi |
| Kardiyak Endeks | kardiyak output / vücut yüzey alanı |
| Fraksiyonel kısalma | (LV diyastol sonu boyut - LV sistol sonu boyut) / LV diyastol sonu boyut |
Vücut yüzey alanı = 10.5 (gram) 2/3 13
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Hastalıklı fare modelli üzerinde, transgenik ya da toksini ile ilgili ya da model, aslında taklit etmek için tasarlanmıştır, insan hastalığı özetlediği fenotipik doğrulama gerektirir. Bu doğrulama genellikle tümör gelişimi için, örneğin, bir özelliğin varlığı ya da yokluğunda gerçekleştirilebilir. Bununla birlikte, bu sol ventrikül hipertrofisi veya PAH eden transgenik modeli aort daralma modelleri gibi hemodinamik anormallik neden modeller doğrulamak için daha zordur. Bu modeller noninvaziv kardiyak fonksiyonu hemodinamik ve anormallikleri ölçmek için Hemodinamiğin veya araçlar terminal ölçümü ya gerektirir. Hastalıklı hayvanların 14 kurban gerektirmeden hemodinami ve kalp fonksiyonunun gerçek-zamanlı kantifizasyonunu çünkü ekokardiyografi gibi modelleri için çok önemlidir. Buna ek olarak, bireysel hayvanların hastalık veya tedaviye yanıtın doğal tarihini takip seri görüntülü olabilir. Biz proficien tahminBu protokole göre kalbin sağ ekokardiyografi cy yaklaşık 20 muayeneleri yapıldıktan sonra elde edilebilir.
Ekokardiyografide kalp çıkışını tahmin yeteneği de kurban anda pulmoner vasküler direnç (PVR) hesaplanmasında önemlidir. Iletkenlik kataterlerinden kardiyak debinin ölçülmesi nedeniyle RV küçük boyutu genellikle bizim modeli güvenilmez. Kurban zamanda, bir iletkenlik kateter kullanarak invaziv PA sistolik basıncı ölçmek ve PVR (pulmoner kama basıncı düşük ve göz ardı edilir olduğu varsayılmaktadır) belirlemek için ekokardiyografi kardiyak output ile birleştirmek. Bu bize daha da modelinde pulmoner vasküler hastalık derecesini ölçmek için izin verir.
Ekokardiyografi Teorik ve Pratik Sınırlamalar
İnsanlarda ve canlı hayvanlara ultrason fizik uygulama sınırlamaları vardır tanımak önemlidir.Doppler kullanarak kan hızının doğru ölçüm İnsonasyon (dönüştürücü amaçlanmıştır edildiği açı) açısına bir akış açısına bağlıdır. Bu iki açıları unaligned olan her derece için, kan hız ölçümü cos (θ) 15 azalacak. Klinik, iki açı ölçümü ° 20'den fazla kapalı olup olmadığını güvenilmez olduğu hissedilmektedir. Bu LVOT'den ve SağVÇY VTI ölçümünde bu protokol için potansiyel önemli etkileri vardır. PW açı LVOT'den ve sağ ventrikül çıkış yolu kan akımının yönü ile iyi-uyumlu olamaz eğer, ölçülen SV ve kardiyak output yanlış düşük olacaktır.
Başka potansiyel ölçüm hatası PA ve sonra SV ve kardiyak çıkışını hesaplamak için kullanılan aort alanın hesaplanmasında olduğunu. Bir dairenin alanı 2 πr olduğu için, aort veya pulmoner arter çapının ölçümü herhangi bir sapma karesi ve hata karmaşıklaşır. İnsandas, SağVÇY ve SVÇY çapları yerine aort ve pulmoner arter çapının SV hesaplamak için kullanılan, ancak farelerde doğru bir yüzden biz aorta ve pulmoner arter alanları yerine LVOT'den ve SağVÇY tespit etmek çok zordur. Sağlanan aynı tekniği sonraki bir hayvan olarak kullanılan bu küçük fark çalışmanın sonuçlarını etkilememelidir.
Sağ ventrikül disfonksiyonu insanlarda pulmoner hipertansiyonun önemli tezahürüdür. Pratik sınırlamalar bir dizi kalbin sağ noninvaziv değerlendirilmesi ilgilendirmeyen. İnsanlarda ve farelerde, sağ ventrikül göğüs duvarına bitişik olarak yer almaktadır. Transdüsere bu yakınlığı çok zor ön RV serbest duvar görüntüleme yapar. RV LV boyutunu ve fonksiyonunu belirlemek için kullanılan bu gibi hacimsel varsayımlar önleyen düzensiz bir hilal şekli. Farelerde RV boyutu genellikle sadece özgür RV görme normal olarak belirlenen veya bağlı güçlüğüne genişlemiş olabilirduvar. Bununla birlikte, bu sınıflandırma pulmoner vasküler hastalık varlığını veya yokluğunu doğrulamak için hala yararlıdır.
Ekokardiyografi ile veya anestezi olmadan fareler üzerinde yapılabilir. Biz ölçümlerin kalitesini ve doğruluğunu en üst düzeye çıkarmak, ancak anestezi kalp hızını düşüreceği tanımak için anestezi kullanmayı tercih. Anestezi olmadan yapıldığında, görüntü kalitesi düşebilir ve proses, kalp hızı ve kan basıncını yükseltmek olacaktır hayvanlar için bir stres kaynağıdır. Bu arasında ve fareler içinde sonuç karşılaştırma yapmak için anestezi benzer bir derecesi ile tüm ekokardiyografi gerçekleştirin.
Farelerde RV ve pulmoner vasküler fonksiyon Niceliklendirilmesi pulmoner kapak, SağVÇY VTI genelinde akışını dövmek dövmek Doppler tahminine dayanır. Bu iki yönlü değişken (yüksek / düşük) olarak kullanılabilir, ama dikkatle ölçüldüğünde, bir fare, bir seri ölçü olarak kullanılır ya da fark ile gruplar arasında karşılaştırılabilirerent müdahaleler. Gelişmiş donanım bir triküspit yetersizliği pulmoner hipertansiyon şiddetini ölçmek için insanlarda kullanılan (TR) jet, varlığı ve hız için, renkli Doppler değerlendirme kullanımı ticari olarak temin edilebilir. Bir ölçülebilir TR jetsız İnsanlarda, PAT pulmoner hipertansiyon mevcut veya 11 mevcut olup olmadığını belirlemek için bir vekil olarak kullanılmaktadır. RV ejeksiyon artan baskısı karşısında er durur çünkü PH kötüleşir olarak PAT kısaltacaktır. Bu yöntem aynı zamanda, pulmoner hipertansiyon 1 şiddetinin doğru bir tahmin olarak PAH fare modellerinde doğrulanmıştır. Son olarak, SağVÇY VTI zarfın şekli RV ve insanlarda 16 pulmoner damar arasındaki bağlantı ışık tutabilir. Zarfın Çentik daha yüksek bir direnç gösteren, daha sonra çentik ile pulmoner vasküler direnç ile tutarlıdır. Bununla birlikte, daha sonra da co farelerde, PAH modelimizdeki farelerde bu kalıpları gözlenen değilinvaziv ölçümü ile şiddetli PH var nfirmed.
Kenara ekokardiyografi, kardiyak manyetik rezonans görüntüleme (CMR) RV fonksiyonunun değerlendirilmesi için yalnızca noninvaziv alternatiftir. Sıçanlarda, CMR RV kalınlığı, kütle ve hacimleri (ve dolayısıyla ejeksiyon fraksiyonu ve kardiyak output) 17 doğru ölçüm sağlar. Buna ek olarak, PAT CMR-ölçülür ve (VTI benzer) akış-zaman eğrileri ekokardiyografi ve invazif olarak ölçüldü hemodinami ile güçlü bir korelasyon. Bazı bariz avantajlara rağmen, CMR daha pahalı ve zaman yoğun ekokardiyografiden daha nadiren bizim deneylerde kullanılan bu nedenlerden ötürü. Bildiğimiz kadarıyla hiçbir çalışma invaziv ölçümler veya CMR ile burada açıklanan ekokardiyografik ölçümleri doğrulanmış oldu. Ancak, rutin hastalık penetransdır ve şiddetini 18-20 değerlendirmek için bu protokol sunulan ölçümleri kullanın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.
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).
