Summary
एक साधारण कार्ट निर्माण, जो जागते हुए मिनीपिग्स में अनुसंधान इकोकार्डियोग्राफी करने के लिए बनाया गया है, का वर्णन किया गया है, साथ ही निर्माण विचारों, प्रशिक्षण तकनीकों और प्रतिनिधि अल्ट्रासाउंड छवियों के साथ।
Abstract
इकोकार्डियोग्राफी अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग गैर-आक्रामक रूप से हृदय संरचना और कार्य का आकलन करने के लिए करती है और हृदय मूल्यांकन और निगरानी के लिए देखभाल का मानक है। लघु सुअर, या मिनीपिग, चिकित्सा अनुसंधान में हृदय रोग के मॉडल के रूप में तेजी से इस्तेमाल किया जा रहा है। सूअरों को सुरक्षित रूप से नियंत्रित करना और संभालना मुश्किल है, और इसलिए, इस प्रजाति में अनुसंधान इकोकार्डियोग्राफी लगभग हमेशा संज्ञाहरण या भारी बेहोशी के तहत की जाती है। एनेस्थेटिक्स और शामक सार्वभौमिक रूप से कार्डियोवैस्कुलर फ़ंक्शन को प्रभावित करते हैं और कार्डियक आउटपुट और रक्तचाप के अवसाद, हृदय गति और प्रणालीगत संवहनी प्रतिरोध में वृद्धि या कमी, विद्युत लय में परिवर्तन और परिवर्तित कोरोनरी रक्त प्रवाह का कारण बन सकते हैं। इसलिए, बेहोश या एनेस्थेटाइज्ड इकोकार्डियोग्राफी बड़े पशु मॉडल में हृदय रोग की प्रगति को सटीक रूप से चित्रित नहीं कर सकती है, जिससे इन महत्वपूर्ण अध्ययनों के अनुवाद मूल्य को सीमित किया जा सकता है। यह पेपर एक नए उपकरण का वर्णन करता है जो मिनीपिग्स में जागने वाले इकोकार्डियोग्राफी के लिए अनुमति देता है। इसके अलावा, हेमोडायनामिक-बदलने वाले एनेस्थेटिक्स की आवश्यकता के बिना इस दर्द रहित और गैर-इनवेसिव प्रक्रिया को सहन करने के लिए सूअरों को सिखाने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रशिक्षण तकनीकों का वर्णन किया गया है। जागने वाले इकोकार्डियोग्राफी कार्डियोवैस्कुलर अनुसंधान के लिए मिनीपिग्स में सबसे आम कार्डियक मॉनिटरिंग टेस्ट करने का एक सुरक्षित और व्यवहार्य तरीका है।
Introduction
दिल की विफलता संयुक्त राज्य अमेरिका और विदेशों में चिकित्सा संस्थानों के लिए एक बढ़ता बोझ है, दुनिया भर में 38मिलियन रोगियों के प्रसार के साथ। 2020 में विश्व स्तर पर लगभग 19 मिलियन मौतों को कार्डियोवैस्कुलर बीमारी के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था, जो 2010 2 से 18.7% की वृद्धि दर्शाताहै। इस खतरनाक प्रवृत्ति को पकड़ने के लिए नई चिकित्सा विकास धीमा है। इसलिए, दिल की विफलता अनुसंधान का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है, और रोग के विकास और प्रगति को पकड़ने के लिए उच्च-निष्ठा उपकरणों के महत्व को अनदेखा नहीं किया जा सकता है।
इकोकार्डियोग्राफी वर्तमान में हृदय रोग की प्रगति को गैर-आक्रामक रूप से मापने के लिए सबसे नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण उपकरण है, लेकिन बड़े पशु अनुसंधान मॉडल में,3 को लागू करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है। इकोकार्डियोग्राफी हृदय संरचना और कार्य का आकलन करने के लिए अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करती है और हृदय मूल्यांकनऔर निगरानी के लिए नैदानिक सेटिंग में देखभाल का मानक है। हृदय रोगों के प्रीक्लिनिकल बड़े पशु मॉडल, जैसे सूअर, कार्डियोवैस्कुलर चिकित्सीय केविकास के लिए बुनियादी विज्ञान का अनुवाद करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। यह इस प्रकार है, कि इन चिकित्सीय को विकसित करने में इकोकार्डियोग्राफी को बड़े पशु मॉडल में अनुवाद करना इस महत्वपूर्ण प्रयास का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है।
सूअर कई प्रजातियों में से एक हैं जो आमतौर पर इस्केमिक, दबाव अधिभार और दिल की विफलता के रैपिड-पेसिंग सिमुलेशनके बड़े पशु मॉडल के रूप में उपयोग किए जाते हैं। प्रीक्लिनिकल अध्ययनों में सूअर विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि न्यूरोहार्मोनल प्रतिपूरक तंत्र और कार्डियक रीमॉडेलिंग मानव पैथोफिज़ियोलॉजी 6,7 को बारीकी से प्रतिबिंबित करते हैं। हाल ही में, लघु सूअरों, या मिनीपिग्स ने हृदय रोग के कई कोमोर्बिडिटी मॉडल के रूप में वादा किया है, जिसमें मोटापा, उच्च रक्तचाप, हाइपरकोलेस्ट्रोलेमिया और मधुमेह मज़बूती से कार्डियक डिसफंक्शन और रीमॉडेलिंग 8,9 के परिणामस्वरूप होता है।
अधिकांश बड़े जानवरों में इकोकार्डियोग्राफी को सुरक्षित रूप से करने के लिए भारी बेहोशी या सामान्य संज्ञाहरण की आवश्यकता होती है। हालांकि, सभी एनेस्थेटिक और शामक दवाएं खुराक-निर्भर तरीके से हृदय समारोह को कम करती हैं10,11. एनेस्थेटिक्स और शामक हृदय उत्पादन और रक्तचाप के अवसाद का कारण बन सकते हैं, हृदय गति और प्रणालीगत संवहनी प्रतिरोध में वृद्धि या कमी, विद्युत लय में परिवर्तन, और परिवर्तित कोरोनरी रक्त प्रवाह12. ज्यादातर मामलों में, एनेस्थेटिक्स सहानुभूति टोन को कम करते हैं, शिरापरक वापसी को कम करते हैंऔर रक्तचाप को कम करते हैं। महत्वपूर्ण रूप से, एनेस्थेटिक्स भी इलेक्ट्रोकार्डियोलॉजिकल मापदंडों को प्रभावित करता है, जो पशु मॉडल14 में हृदय रोग की निगरानी में इस परीक्षा की व्याख्या को जटिल बनाता है। जागृत इकोकार्डियोग्राफी मूल हृदय समारोह का निकटतम प्रतिनिधित्व है।
एक पोर्सिन संयम उपकरण, जिसे जागृत मिनीपिग्स द्वारा आसानी से स्वीकार किया जाता है, यहां वर्णित है जिसका उपयोग हेमोडायनामिक-बदलने वाले एनेस्थेटिक्स के प्रशासन की आवश्यकता के बिना बुनियादी इकोलॉजिकल निगरानी के लिए किया जा सकता है।
Protocol
इकोकार्डियोग्राफी कार्ट का निर्माण और उपयोग यूटा विश्वविद्यालय की संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के पशु हैंडलिंग और प्रशिक्षण मानकों के अनुपालन में आयोजित किया गया था।
1. इकोकार्डियोग्राफी कार्ट के निर्माण के लिए विचार
- एक कॉन्ट्राप्शन का निर्माण करें जो पार्श्व और वेंट्रल स्टैंडिंग इकोकार्डियोग्राफी इमेजिंग खिड़कियों तक पहुंच की अनुमति देता है।
- इकोकार्डियोग्राफी के दौरान सूअरों को चढ़ने या कूदने से रोकने के लिए लंबे पक्षों, सामने और पीछे के साथ एक गाड़ी का उपयोग करें।
- विभिन्न आकारों और उम्र के सूअरों को समायोजित करने के लिए लंबाई और चौड़ाई-समायोज्य गाड़ी का उपयोग करें; हालांकि, अनुसंधान अध्ययनों में जिसमें सभी सूअर समान आकार, नस्ल और उम्र के होते हैं, यह आवश्यक नहीं हो सकता है।
- गाड़ी को चढ़ने और हटाने के लिए एक गैर-स्लिप रैंप खरीदें। सूअर आगे चलना पसंद करते हैं, इसलिए एक पीछे की ओर झुकाव अवांछनीय है। इस उदाहरण में, एक वियोज्य रैंप का उपयोग किया गया था, जैसे कि इसे गाड़ी पर चढ़ने के बाद एक छोर से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है और फिर डिमाउंटिंग के लिए गाड़ी के दूसरे छोर पर ले जाया जा सकता है।
- लॉकिंग पहियों के साथ एक पहिएदार गाड़ी का उपयोग करें क्योंकि यह गर्भनिरोधक को भंडारण से पशु के कमरे में ले जाने की अनुमति देता है।
- विवेरियम सफाई और कीटाणुशोधन मानकों का पालन करने के लिए, प्लास्टिक, धातु और रबर सामग्री का उपयोग करें।
- अंत में, इकोकार्डियोग्राफी के दौरान सूअरों को व्याकुलता प्रदान करने के लिए गाड़ी के सामने एक वियोज्य फीडिंग गर्त शामिल करें।
2. कार्ट-बिल्डिंग विनिर्देश
नोट: हमारे अध्ययन में उपयोग किए गए सूअर 5-10 महीने की उम्र के युकाटन और गोटिंगेन लघु सूअर थे, और इसलिए, हमारी गाड़ी का निर्माण इस आकार को ध्यान में रखते हुए किया गया था।
- जबकि एक समान संरचना को स्क्रैच से बनाया जा सकता है, कुछ निर्माण कार्य को कम करने के लिए, पूर्वनिर्मित भारी-शुल्क उपयोगिता गाड़ी से शुरू करें (चित्रा 1)। लॉकिंग पहियों की सिफारिश की जाती है।
- उपयोगिता गाड़ी के सामने और पीछे को देखा और हटा दिया, और पीवीसी पाइप और चेन लिंक से निर्मित गेट के साथ बदल दिया। हुक या कैराबिनर्स का उपयोग करके भोजन गर्त को लटकाने के लिए चेन लिंक सामग्री का उपयोग करें (चित्रा 2)। सामने और पीछे हटाने के साथ, प्लास्टिक की अखंडता और धारण शक्ति कम हो जाती है, इसलिए बड़े और भारी सूअरों के लिए, गाड़ी अलमारियों के नीचे धातु की सलाखों के साथ सुदृढ़ करें।
- कार्ट की शीर्ष मंजिल पर एक एपर्चर बनाएं जो अल्ट्रासाउंड जांच को पकड़ने वाले हाथ को पारित करने के लिए पर्याप्त बड़ा है। एपर्चर के शीर्ष पर फिट किए गए एक प्लास्टिक कवर टुकड़े को बनाए रखें, जिसे सूअरों के गाड़ी में सुरक्षित रूप से खड़े होने के बाद सबक्सीफॉइड इकोकार्डियोग्राफी एक्सेस के लिए हटाया जा सकता है (चित्रा 3)।
- कस्टम फिट के रूप में, कुछ अनुलग्नक बिंदुओं पर संशोधित कार्ट से जुड़ने के लिए सुदृढीकरण के साथ धातु माउंट / डिस्माउंट रैंप बनाने के लिए एल्यूमीनियम स्टॉक (जैसे, स्क्वायर ट्यूब, बार और शीट धातु) का उपयोग करें। बोल्ट और ग्रोमेट्स का उपयोग करके पकड़ के लिए हटाने योग्य रबर पैडिंग जोड़ें (चित्रा 4)।
- साइड गेट के लिए एक हिंज तंत्र बनाएं, जिसमें बेहतर संयम के लिए सुअर के खड़े क्षेत्र को संकीर्ण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सरल पिन हों (चित्रा 5)। यह गाड़ी के भीतर सुअर के लिए एक स्नूग फिट प्रदान करता है और यह सुनिश्चित करता है कि सूअरों को घूमने की क्षमता के बिना आगे की दिशा में रोका जाए।
3. गाड़ी में खड़े होने के लिए मिनीपिग्स को प्रशिक्षित करना
- सूअरों को लंबे समय तक गर्त से खाने, रैंप पर चलने और रैंप पर चलने के लिए प्रशिक्षित किया जाना चाहिए।
- जमे हुए उपचार के साथ गर्त को भरने से सूअरों के खड़े होने का समय बढ़ जाता है। अनाज और मानक चाउ, बिस्कुट और / या फलों की सलाखों के साथ रस, भोजन प्रतिस्थापन पेय, या दही जैसे संयोजनों का उपयोग करें। लंबे समय तक चलने वाले जमे हुए उपचार गर्त बनाने के लिए इन संयोजनों को एक साथ फ्रीज करें (चित्रा 6)। विचार करने के लिए एक और विकल्प यह है कि जानवर के सामान्य भोजन को रोक दिया जाए और इसके बजाय इकोकार्डियोग्राफी अवधि के दौरान इसे गाड़ी में गर्त में खिलाया जाए।
- सूअरों को गर्भनिरोधक में जमे हुए उपचार खाने के लिए सिखाने से पहले, जमीन पर जमे हुए उपचार गर्त ों को पेश करें, जिससे गर्त की मान्यता को उच्च-मूल्य उपचार प्रदान करने के रूप में प्रोत्साहित किया जा सके।
- सूअरों को प्रति दिन एक प्रशिक्षण सत्र के साथ 5-7 दिनों के लिए खड़े इकोकार्डियोग्राम स्वीकार करने के लिए प्रशिक्षित करें। ऐसा करने के लिए निम्न चरणों का पालन करें।
- 1-2 दिनों के लिए उच्च मूल्य वाले ट्रीट (बिस्कुट या अनाज) के साथ गाड़ी को घेरकर सूअरों को गाड़ी से परिचित कराएं।
- रैंप के साथ उच्च-मूल्य वाले उपचार रखकर और सूअरों के रैंप पर चलने पर अतिरिक्त पुरस्कार प्रदान करके 1-2 दिनों के लिए सूअरों को रैंप पर पेश करें।
- सूअरों को साइड संयम या गेट (जो डर पैदा कर सकता है) को शामिल किए बिना गाड़ी पर खड़े होने की अनुमति दें, और 2-3 दिनों के लिए सामने के गेट पर जमे हुए उपचार गर्त प्रदान करें। पिछले 1-2 दिनों के दौरान, जबकि सूअर गर्त से खाते हैं, सूअरों पर अल्ट्रासाउंड जेल के साथ अल्ट्रासाउंड जांच रखें ताकि उन्हें जांच के संपर्क की अनुभूति हो सके।
- इस प्रशिक्षण आहार के बाद, सूअर आसानी से संयम और द्वार बंद करने और इकोकार्डियोग्राफी इमेजिंग के अधिग्रहण के लिए अल्ट्रासाउंड करने की अनुमति देंगे।
4. छवि अधिग्रहण
- इकोकार्डियोग्राफी कार्ट में छवियां प्राप्त करें, जो नीचे वर्णित के रूप में निम्नलिखित स्थितियों में जांच स्थिति की अनुमति देता है।
- कार्ट के किनारों के माध्यम से दाईं और बाईं एक्सिला तक छवियां लें। इन पदों का उपयोग दाएं और बाएं पैरास्टर्नल इमेजिंग विमानों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
- एपिकल दृश्य प्राप्त करने के लिए गाड़ी के फर्श के माध्यम से छवियों को सबक्सीफॉइड क्षेत्र में ले जाएं।
- इन स्थायी स्थितियों से बी-मोड और एम-मोड इमेजिंग दोनों के लिए चित्र लें।
- मॉक अवेक इको रिकॉर्डिंग प्रक्रिया के लिए, वीडियो 1 देखें। वीडियो में, पशु विषय को एक वास्तविक आकार की मिनीपिग गुड़िया द्वारा दर्शाया गया है, जो गाड़ी में सीमित चलती जगह के साथ एक असली मिनीपिग की तरह विवश है। रिकॉर्डिंग इकोकार्डियोग्राफी जांच की सबसे अच्छी एक्सेस विंडो और पोजिशनिंग भी दिखाई गई है।
Representative Results
लगभग 8 महीने की उम्र में युकाटन मिनीपिग में प्राप्त प्रतिनिधि चित्र यहां प्रस्तुत किए गए हैं। जानवर को कभी बेहोश नहीं किया गया था और छवि अधिग्रहण के दौरान फ़ीड या जमे हुए उपचार का आनंद ले रहा था।
इकोकार्डियोग्राफी कार्ट मुख्य रूप से बी-मोड या एम-मोड छवियों और वीडियो से बाएं वेंट्रिकुलर चैंबर वॉल्यूम और इजेक्शन अंश (ईएफ) की गणना के लिए सरल चित्र प्राप्त करने के लिए उपयोगी है। संवहनी इमेजिंग या ऊतक डॉप्लर जैसे अधिक संवेदनशील इमेजिंग, इस तकनीक के साथ बहुत चुनौतीपूर्ण साबित हो सकती है, क्योंकि जागृत सूअर सीमित गतिशीलता बनाए रखते हैं, और इमेजिंग समय सीमा भोजन की अवधि से सीमित होती है।
प्रयोगशाला पोस्ट-हॉक छवि विश्लेषण क्षमताओं के बिना एक बेडसाइड अल्ट्रासाउंड मशीन का उपयोग करती है। इसलिए, वीडियो और अभी भी छवियों को संपादन सॉफ्टवेयर का उपयोग करके प्रसंस्करण और वैज्ञानिक छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करके माप की आवश्यकता होती है।
शॉर्ट-एक्सिस ट्रांसवर्स-व्यू एम-मोड छवियां (चित्रा 7) कार्ट के किनारों के माध्यम से प्राप्त की गई थीं, जिनका उपयोग सिस्टोल और डायस्टोलिक (एलवीआईडी और एलवीआईडी, क्रमशः) में बाएं वेंट्रिकुलर आंतरिक व्यास के विश्लेषण और इजेक्शन अंश (ईएफ) की बाद की गणना के लिए किया गया था, जहां ईएफ = (ईडीवी - ईएसवी)/ईडीवी × 100% (ईडीवी: एंड डायस्टोलिक वॉल्यूम; ईएसवी: एंड सिस्टोलिक वॉल्यूम) टीचोलज़ फॉर्मूला (वॉल्यूम = 7 डी3/[2.4 + डी)) (डी: रैखिक एलवी व्यास) 15 के साथ गणना की गई मात्रा के आधार पर। दो मिनीपिग्स से प्राप्त चार एम-मोड स्कैन से उत्पन्न प्रतिनिधि डेटा को तालिका 1 में शामिल किया गया है, साथ ही साथ बेहोश इको सत्रों के दौरान एक ही जानवरों से रिकॉर्ड किए गए एम-मोड स्कैन से उत्पन्न डेटा भी शामिल है। जैसा कि अपेक्षित था, बेहोश इको सत्रों से उत्पन्न ईएफ सचेत इको सत्र से ईएफ की तुलना में कम था।
कार्ट के किनारों से पैरास्टर्नल लॉन्ग-एक्सिस व्यू बी-मोड छवियां भी प्राप्त की गईं (चित्रा 8)। ईएफ की गणना के लिए क्षेत्र-लंबाई विधि का उपयोग इन बी-मोड छवियों16 के साथ किया गया था। सबसे पहले, बाएं वेंट्रिकुलर ईडीवी की गणना सूत्र ईडीवी = (0.85 × क्षेत्र2)/ लंबाई का उपयोग करके अंत-डायस्टोलिक बाएं वेंट्रिकुलर प्रमुख अक्ष की लंबाई और कक्ष क्षेत्र से की गई थी। बाएं वेंट्रिकुलर ईएसवी की गणना सिस्टोलिक माप का उपयोग करके उसी तरीके से की गई थी। इजेक्शन अंश की गणना तब ईएफ = (ईडीवी - ईएसवी)/ईडीवी × 100% के रूप में की गई थी। दो मिनीपिग्स से प्राप्त आठ बी-मोड स्कैन से उत्पन्न प्रतिनिधि डेटा तालिका 2 में शामिल हैं। तुलना के लिए, बेहोश इको सत्रों के दौरान एक ही जानवर से रिकॉर्ड किए गए बी-मोड स्कैन से उत्पन्न डेटा भी शामिल हैं। बी-मोड छवियों का उपयोग करते हुए, बेहोश और सचेत इको सत्रों से उत्पन्न ईएफ को एक-दूसरे के साथ निकटता से मिलान किया गया (तालिका 2)।
चित्रा 1: इकोकार्डियोग्राफी कार्ट का साइड व्यू। इकोकार्डियोग्राफी कार्ट को पूर्व-निर्मित भारी-शुल्क उपयोगिता गाड़ी का उपयोग करके बनाया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 2: इकोकार्डियोग्राफी कार्ट का सिर दृश्य। पूर्व-निर्मित गाड़ी के आगे और पीछे पीवीसी पाइप और चेन लिंक (ए) से बने टिका गेट के साथ बदल दिया जाता है, जो एक लटकते हुए भोजन गर्त (बी) को भी समायोजित करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 3: इकोकार्डियोग्राफी कार्ट का शीर्ष दृश्य। अल्ट्रासाउंड जांच को पकड़ने वाले हाथ को पास करने के लिए कार्ट की शीर्ष मंजिल पर एक एपर्चर बनाया गया है। सुरक्षित गाड़ी चढ़ाने और हटाने के लिए एक प्लास्टिक ओवर-पीस फिट किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 4: एल्यूमीनियम रैंप। एक एल्यूमीनियम रैंप गाड़ी के सामने या पीछे जुड़ा होता है, और बोल्ट और ग्रोमेट्स का उपयोग करके पकड़ के लिए हटाने योग्य रबर पैडिंग जोड़ा जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 5: साइड गेट। साइड गेट के लिए हिंज बनाए जाते हैं, जिसमें पिन होते हैं ताकि अधिक सटीक आकार और संयम की अनुमति मिल सके। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 6: सचेत इको सत्रों के लिए उपचार। जूस, भोजन बदलने वाले पेय, या दही के संयोजन को अनाज और मानक चाउ, बिस्कुट, और / या फलों की सलाखों के साथ मिलकर लंबे समय तक चलने वाले जमे हुए उपचार गर्त बनाने के लिए फ्रीज किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 7: एक जागरूक जानवर से प्राप्त एक प्रतिनिधि एम-मोड स्कैन। एम-मोड इमेजिंग से बाएं वेंट्रिकुलर इजेक्शन अंश की गणना के लिए नमूना छवि विश्लेषण। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 8: एक जागरूक जानवर से प्राप्त एक प्रतिनिधि बी-मोड स्कैन। बी-मोड इमेजिंग से बाएं वेंट्रिकुलर इजेक्शन अंश की गणना के लिए नमूना छवि विश्लेषण। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
| SD ± मतलब | LVIDD (सेमी) | LVIDs (सेमी) | EF (%) |
| सचेत प्रतिध्वनि (एन = 4/2)। | 3.8 ± 0.5 | 2.5 ± 0.5 | 64.3 ± 5.4 |
| सेडेटेड इको (एन = 4/2)। | 3.9 ± 0.2 | 3.0 ± 0.0 | 48.5 ± 7.9 |
| ईएफ, इजेक्शन अंश; एसडी, मानक विचलन। | |||
| एन = 4 इको स्कैन दो जानवरों से प्राप्त | |||
तालिका 1: कार्ट में सीमित जागरूक मिनीपिग्स बनाम बेहोश मिनीपिग्स में दर्ज एम-मोड छवियों से उत्पन्न मापदंडों की तुलना।
| LV-MALD (सेमी) | LV-MALs (सेमी) | LV-CAd (सेमी2) | LV-CAs (सेमी2) | EF (%) | |
| सचेत प्रतिध्वनि (एन = 8/2)। | 5.8 ± 0.8 | 4.5 ± 0.6 | 18.6 ± 5.0 | 10.7 ± 2.8 | 57.3 ± 5.2 |
| बेहोश इको (एन = 8/2)। | 5.9 ± 0.5 | 4.8 ± 0.4 | 21.8 ± 2.7 | 13.1 ± 2.4 | 55.3 ± 9.0 |
| एलवी-एमएएल, बाएं वेंट्रिकुलर प्रमुख अक्ष लंबाई; एलवी-सीए, बाएं वेंट्रिकुलर कक्ष क्षेत्र; | |||||
| ईएफ, इजेक्शन अंश; एसडी, मानक विचलन। एन = 8 इको स्कैन 2 जानवरों से प्राप्त | |||||
तालिका 2: गाड़ी में सीमित जागरूक मिनीपिग्स बनाम सचेत मिनीपिग्स में दर्ज बी-मोड छवियों से उत्पन्न मापदंडों की तुलना।
वीडियो 1: इकोकार्डियोग्राफी कार्ट का उपयोग करके एक वास्तविक आकार की मिनीपिग गुड़िया पर की गई एक नकली जागृत इकोकार्डियोग्राम रिकॉर्डिंग प्रक्रिया। कृपया इस वीडियो को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें।
Discussion
इकोकार्डियोग्राफी कार्ट एक महत्वपूर्ण कार्डियक रिसर्च मॉडल, मिनीपिग में हृदय संरचना और कार्य की निगरानी के लिए एक आसानी से प्रतिकृति विधि का प्रतिनिधित्व करता है। कार्ट की नवीनता इसकी सबसे बड़ी चेतावनी के बिना इकोलॉजिकल छवियों को कैप्चर करने की क्षमता में निहित है: एनेस्थेटिक्स या शामक का उपयोग करने की आवश्यकता जो जानवरों के हृदय समारोह को बदलती है और कार्डियक चिकित्सीय के प्रभावों का आकलन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मापों को बदल देती है। इसके अलावा, गाड़ी सुरक्षित, सस्ती और सूअरों के लिए एक आसान प्रशिक्षण लक्ष्य है।
लेखकों ने पहले कार्ट की वांछित विशेषताओं की पहचान की और फिर उत्पाद को डिजाइन करने के लिए एक बढ़ई के साथ मिलकर काम किया। मानक सकारात्मक सुदृढीकरण प्रशिक्षण तकनीक सूअरों को निडर होकर गाड़ी को स्वीकार करने और इसका उपयोग करने के लिए सिखाने के लिए आसान और तेज़ थी। अल्ट्रासोनोग्राफी अभ्यास के साथ, लेखक बाद में प्रसंस्करण के लिए मानक दो-आयामी इकोकार्डियोग्राफी इमेजिंग विमानों को तेजी से खोजने और रिकॉर्ड करने में सक्षम थे। इन खड़े इकोकार्डियोग्राम के दौरान, शामक या एनेस्थेटिक्स कभी भी प्रशासित नहीं किए गए थे, और इसलिए, वीडियो और छवियां जागृत हृदय समारोह का प्रतिनिधि थीं।
इकोकार्डियोग्राफी कार्ट का निर्माण अनुसंधान समूह के लिए महत्वपूर्ण प्रमुख विशेषताओं (उदाहरण के लिए, आकार समायोज्यता, ऊंचाई, या अल्ट्रासाउंड जांच पहुंच बिंदु) की पहचान करने के बाद एक अनुभवी बढ़ई या हैंडीमैन के लिए अपेक्षाकृत सरल है। निर्माण प्रक्रिया के दौरान, कार्ट की विशेषताओं को व्यक्तिगत प्रयोगशालाओं की आवश्यकताओं के अनुरूप बदला जा सकता है। सामग्री काफी हद तक सस्ती है, और गाड़ी का निर्माण आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले शामक और एनेस्थेटिक्स के साथ इकोकार्डियोग्राम करने की लागत पर बचत कर सकता है।
तकनीक की सीमाओं में गति और छवियों को प्राप्त करने के लिए सीमित समय सीमा शामिल थी। जबकि सूअरों को रोकने के लिए गाड़ी को अलग-अलग आकार में समायोजित किया जा सकता था, और जबकि जानवर घूम नहीं सकते थे और प्रत्येक दिशा में केवल कुछ इंच आगे बढ़ सकते थे, जानवर अभी भी गाड़ी की सीमाओं के भीतर गति करने में सक्षम थे। एक हेडगेट, निचोड़ चुटे, या स्टैनचियन, जैसे कि खेत के जानवरों के साथ उपयोग किया जाता है, संभावित रूप से अतिरिक्त प्रशिक्षण के साथ बेहतर संयम प्रदान कर सकता है। इसी तरह, सफल इमेजिंग इकोकार्डियोग्राम के दौरान जानवरों को उनके फ़ीड या जमे हुए उपचार से विचलित होने पर निर्भर करती है। आमतौर पर, इसने लगभग 15 मिनट की इमेजिंग की अनुमति दी, जो हमेशा सभी वांछित छवियों को प्राप्त करने के लिए पर्याप्त नहीं थी। आसानी से भोजन गर्त को बदलने या फ़ीड जोड़ने की क्षमता, जबकि जानवर संयमित रहता है, लंबे समय तक इमेजिंग अवधि हो सकती है। अंत में, उपरोक्त दोनों सीमाओं के कारण, अधिक संवेदनशील इमेजिंग तकनीक, जैसे ऊतक डॉपलर, खड़े इकोकार्डियोग्राफी कार्ट में प्रदर्शन करना मुश्किल साबित हुआ।
अन्य पोर्सिन प्रयोगात्मक मॉडल अक्सर गैर-एनेस्थेटिक हैंडलिंग तकनीकों का उपयोग करते हैं, जैसे कि व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पैनेपिंटो स्लिंग17। हालांकि, लेखकों ने सूअरों को प्रशिक्षित करने के लिए स्लिंग तकनीक को अधिक बोझिल पाया, और स्लिंग ने इकोकार्डियोग्राफी के लिए आवश्यक इमेजिंग विमानों तक अल्ट्रासोनोग्राफर की पहुंच प्रदान नहीं की। इकोकार्डियोग्राफी कार्ट के लिए अन्य संभावित अनुप्रयोगों में अन्य गैर-दर्दनाक प्रक्रियाएं शामिल हो सकती हैं जैसे कि पेट की अल्ट्रासोनोग्राफी, त्वचा घाव अवलोकन, या संवहनी पहुंच पोर्ट से रक्त के नमूने प्राप्त करना। उदाहरण के लिए, लेखक अक्सर सूअरों को इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम और प्रोग्राम पेसमेकर करने के लिए आसानी से रोकने के लिए कार्ट का उपयोग करते हैं।
अंत में, वर्णित जागृत इकोकार्डियोग्राफी तकनीक प्रदर्शन करना आसान है और एनेस्थेटिक या शामक उपयोग के विशिष्ट कार्डियोवैस्कुलर अवसाद के बिना दिल की बुनियादी अल्ट्रासाउंड इमेजिंग प्राप्त करने के लिए मूल्यवान है। इस तकनीक का उपयोग बड़े जानवरों में जागृत छवियों के लिए एनेस्थेटाइज्ड छवियों की तुलना करने के लिए या हृदय रोग और विफलता के मूल्यवान पोर्सिन प्रीक्लिनिकल ट्रांसलेशनल मॉडल में हृदय रोग की प्रगति की रोजमर्रा की निगरानी के लिए किया जा सकता है।
Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई वित्तीय टकराव नहीं है।
Acknowledgments
इस शोध के लिए फंडिंग में एनआईएच-टी 32 (टीएच), R01HL133286 (टीटीएच), R01HL094414 (आरएमएस), R01HL138577 (आरएमएस), R01HL159983 और R21AG074593 (आरएमएस और टीटीएच) शामिल हैं। हम यूटा विश्वविद्यालय में नोरा एक्लेस हैरिसन कार्डियोवैस्कुलर रिसर्च एंड ट्रेनिंग इंस्टीट्यूट और तुलनात्मक चिकित्सा में अनुसंधान समूह के सभी सदस्यों, सहायक जांचकर्ताओं और कर्मचारियों के प्रति आभार व्यक्त करते हैं। हम डॉ जोसेफ पैलेटिनस एमडी पीएचडी को उनके मूल्यवान इकोकार्डियोग्राफी प्रशिक्षण और सहायता के लिए अपनी सराहना भी देना चाहते हैं।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Access Ramp | N/A - shop built | 58" L x 18" W. Rise of 19" not to exceed 22.5 degree angle. | Any removable aluminum ramp with capacity to hold weight of pigs |
| Fence Feeder with Clips | DuraFlex | E011772 | Feed trough with clips for hanging on chain link, used for frozen treats or feed to distract pigs during echocardiography |
| Heavy Duty Utility Cart | Baxter Medical Equipment & Supplies | Cart # unk / 45x25x33"; Pipes, sch 40 PVC | Made of heavy plastic, with three shelves |
| Image Analysis Software | Image J FIJI | https://imagej.net/software/fiji/ | Free scientific image analysis software |
| Lumify Ultrasound with S4-1 Phased Array Transducer | Philips | FUS6884 | Handheld bedside ultrasound with cardiac probe, used with a tablet device and proprietary software |
| Video Editing Software | Adobe Premiere Pro 2022 | https://www.adobe.com/products/premiere.html | Commen software part of Adobe Creative Cloud. |
References
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