تقييم البطين الأيمن هيكل وظيفة في نموذج الفأر من الشريان الرئوي عبر الصدر عن طريق انقباض ضربات القلب

Summary

البطين الأيمن (RV) أمر حاسم لضعف التسبب في أمراض القلب والشرايين، ولكن هي المنهجيات المتاحة لتقييمها. التطورات الحديثة في مجال التصوير بالموجات فوق الصوتية توفير خيار موسع ودقيق للدراسة RV طولية. هنا، ونحن بالتفصيل طريقة خطوة بخطوة تخطيط صدى القلب باستخدام نموذج الفئران من الضغط RV الزائد.

Abstract

دعم الناشئة البيانات السريرية فكرة أن الخلل الوظيفي RV أمر بالغ الأهمية لالتسبب في أمراض القلب والشرايين وقصور القلب ^1-3. وعلاوة على ذلك، يتأثر بشكل كبير RV في أمراض الرئة مثل ارتفاع ضغط الدم الرئوي الشريان (PAH). بالإضافة إلى ذلك، RV حساس بشكل ملحوظ لأمراض القلب، بما في ذلك البطين الأيسر (LV) ضعف، وأمراض الصمامات أو RV احتشاء ^4. لفهم دور RV في التسبب في أمراض القلب، وهي طريقة موثوقة وموسع للوصول إلى RV هيكليا ووظيفيا أمر ضروري.

تأسست منهجية وتخطيط صدى القلب عبر الصدر موسع (TTE) بناء والتحقق من صحتها لرصد التغيرات الدينامية في هيكل RV وظيفة في فئران بالغة. لفرض RV الإجهاد، قمنا بتوظيف نموذج الجراحي للانقباض الشريان الرئوي (PAC) وقياس استجابة RV خلال فترة 7 أيام باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية التردد microimagingالنظام. واستخدمت صورية تعمل الفئران والضوابط. تم الحصول على الصور في الفئران تخدير طفيفة في الأساس (قبل الجراحة)، اليوم 0 (فورا بعد الجراحة)، يوم 3، ويوم 7 (بعد الجراحة). تم تحليل البيانات باستخدام برنامج حاليا.

عدة نوافذ الصوتية (B، M، وسائط لون دوبلر)، والتي يمكن الحصول عليها باستمرار في الفئران، وسمحت لقياس موثوقة وقابلة للتكرار هيكل RV (بما في ذلك RV سمك الجدار، نهاية الانبساط وأبعاد نهاية الانقباضي)، وظيفة ( التغيير كسور المنطقة، تقصير كسور، PA ذروة السرعة، وذروة التدرج الضغط) في الفئران العادية وبعد PAC.

باستخدام هذا الأسلوب، والضغط الناجم عن الانحدار PAC تم قياسها بدقة في الوقت الحقيقي باستخدام وضع لون دوبلر وكان مشابه لقياسات الضغط المباشر أجريت مع ميلار عالية الدقة microtip القسطرة. أخذت معا، وإظهار هذه البيانات التي تم الحصول عليها من القياسات RV مختلف مجمعاتمشاهدة imentary باستخدام ضربات القلب يمكن الاعتماد عليها، ويمكن استنساخه تقديم رؤى بشأن هيكل RV وظيفة. وهذه الطريقة تمكن من فهم أفضل لدور RV ضعف القلب.

Introduction

تاريخيا، ركزت تقييم النذير من قصور في القلب على الوقف، والتي من السهل لصورة عبر ضربات القلب. وقد أدت العديد من الدراسات على هيكل LV وظيفة باستخدام ضربات القلب إلى إنشاء القيم الطبيعية للهيكل LV وتعمل ^1،5،6. قياسات حجم LV الانقباضي وظيفة تم الحصول عليها من صور ثنائية الأبعاد واللون دوبلر ذات أهمية كبيرة لأنها تسمح ترسيم البصرية حجرات والهندسة بقدر كبير من التفصيل لLV ^7. وكثيرا ما يستخدم M-الوضع لقياس أبعاد LV وتقصير كسور (FS) في الفئران. بين المراقب وتقلباته داخل مراقب منخفضة لقياس القطر باستخدام هذا الوضع، ولكن قياسات سمك الجدار تميل إلى أن تكون متغيرة تماما ^7. وقد استخدم دوبلر نابض مع اللون (PW أو لون دوبلر) لتقييم قلس صمامي ^8،9.

مماثلة لLV، وRV تلعب دورا هاما وكبيرا هو عredictor من المراضة والوفيات في المرضى المصابين بأمراض القلب ^1،7،10. ومع ذلك، وتقييم تخطيط صدى القلب من RV يمثل تحديا بسبب شكل مجمعها ^5،11 وموقعها خلف القص بطبيعتها الذي يمنع الموجات فوق الصوتية ^8،9. RV هو على شكل هلال هيكل التفاف حول LV ولها التشريح المعقدة مع رقيقة الجدران التي اعتادوا على ضغط منخفض ومقاومة الأوعية الدموية الرئوية ^6. للتغلب على المقاومة الوعائية مرتفعة (PVR)، ويزيد RV الأولى في حجم ويخضع hypertrophies. في الأمراض المزمنة مثل ارتفاع ضغط الدم الرئوي أو أمراض الأوعية الدموية الرئوية، RV يخضع لتوسع التدريجي، مما أدى في نهاية المطاف إلى تدهور الانقباضي والانبساطي وظيفة ^4،5،10.

تخطيط صدى القلب يلعب دورا هاما في الفحص والتشخيص من الهيئة العامة للإسكان على الرغم من بعض القيود الحالية في قدرتها التشخيص السريري. والميزة الرئيسية لTTE يكمن في أنه موسع، وأنه لا يمكن أن يؤديها على محمل الجد مخدرا، أو حتى الحيوانات واعية ^9. كما يوفر TTE تقدير معقول من الضغوط السلطة الفلسطينية، فضلا عن التقييم المستمر للتغيرات في هيكل RV وظيفة ^12،13. بسبب التقدم التقني في تتيه، والتي تشمل تطوير تحقيقات ميكانيكية عالية التردد، مما يسمح القرار المحوري من حوالي 50 ميكرون على عمق 5-12 مم، ارتفاع معدلات الإطار (أكبر من 300 إطار / ثانية)، وارتفاع معدلات أخذ العينات ، ضربات القلب هو أداة خيار لتصوير التعاقد بسرعة صغيرة الحجم قلب فأر ^8،11.

رصد طولية من وظيفة RV باستخدام طرق متعددة، بما في ذلك 2 الأبعاد (2D) محور القصير والطويل، ووضع M-دوبلر النوافذ الصوتية تقديم معلومات تكميلية من RV التشريح والوظيفة. بشكل جماعي، ويسمح هذا منهجية تقييم طولية كاملة من ديناميكا الدم RV في الفيزيولوجيا المرضية ووضع 4،7.

هنا، ونحن نقدم خطوة بخطوة منهجية مفصلة من استخدام TTE موسع لتوصيف RV التشريحية وتغييرات وظيفية الثانوية لPAC في الفئران.

Protocol

الإجراءات الجراحية

1. الحصول على 8 أسابيع من العمر من الذكور C57BL / 6 الفئران ويتأقلم لمدة أسبوع واحد قبل أن يتم تنفيذ أي إجراءات تجريبية.
2. قبل التصوير، ويتم تنفيذ الشريان الرئوي انسداد كما هو موضح سابقا ¹⁴ وفقا للمبادئ التوجيهية اخر احصاء وافق بروتوكولات IACUC.
   صور تخطيط صدى القلب اقتناء والمقاييس
   وتتلخص جميع المختصرات المستخدمة في الجدول 1.

1. القص محور طويل (PLAX) M الوضع عرض الحصول RV دائرة البعد، كسور تقصير (FS)، وRV سمك الجدار

1. استخدام الإعداد الوضع B للحصول على القص LV رأي محور طويل الكامل. مع الحيوان الكذب في موقف ضعيف على منصة (انظر الملاحظة 6.1. و 6.2.)، ضع 40 ميغاهرتز مسبار الموجات فوق الصوتية (MS550D) على الحيوان مع حوالي 30 درجة زاوية عكس اتجاه عقارب الساعة إلى خط القص مع ترك الشق مشيرا اتجاه الذيلية ( (1D الشكل) للحصول على رأي غرفة LV الكامل في وسط الشاشة.
2. مرة واحدة المعالم السليم (RV، LV، MV، آو، LA) كما هو موضح في أرقام 2A و 2B وتصور واضح، والتحول إلى M الوضع. سوف تظهر خط المؤشر على الشاشة في وضع M الوضع. وينبغي وضع خط للذهاب من خلال أوسع جزء من غرفة RV باستخدام آو كما معلما (أرقام 2A وباء).
3. في وجهة النظر هذه، ينبغي أن يكون الجدار RV والحبس الاحتياطي واضحة للعيان. يرجى التأكد من عمق التركيز يكمن في وسط الغرفة RV. تسجيل البيانات مع مخزن سينمائية لقياس البعد غرفة RV، RV FS وسماكة الجدار خارج الخط. وترد أمثلة من الصور M الوضع في أرقام 2C و 2D. (انظر الملاحظة 6.3.)

2. القص محور قصير عرض في منتصفالمستوى حليمي الحصول كسور المساحة التغييرات (FAC)

1. من موقع موضح أعلاه (الشكل 1A)، والتحول إلى الوضع B وتحويل التحقيق في اتجاه عقارب الساعة 90 درجة للحصول على القص عرض المحور القصير (الشكل 1B). تلميح التحقيق قليلا على طول محور س لجنة التحقيق لمنع عرض الانسدادي من القص.
2. تحرك قليلا صعودا ونزولا على طول المحور الصادي لجنة التحقيق للحصول على منتصف مستوى حليمي (انظر الملاحظة 6.4.)
3. في هذا الرأي، والعضلات الحليمية تقع عادة في موقف الساعة 2 و 5 (الشكل 3).

3. القص محور قصير عرض في الصمام الأبهري المستوى (RV PSAX الأورطي المستوى) الحصول RV سمك الجدار والسلطة الفلسطينية الذروة السرعة

1. من موقع موضح أعلاه (الشكل 1B)، نقل التحقيق في المحور الصادي نحو الجمجمة حتى يظهر القسم الأبهر صمام الصليب في منتصف النافذة.
2. الحق البطين تدفق رطلاق (RVOT) يجب أن تكون مرئية على رأس كبنية على شكل هلال مع صمام ثلاثي الشرف فصل RV من RA كما هو موضح في الشكلين 4A و 2 ب. تسجيل البيانات باستخدام مخزن سينمائية لقياس سمك الجدار RV خارج الخط. (انظر الملاحظة 6.5.)
3. يبقى في نفس الموقف. (انظر الملاحظة 6.6.)
4. التحول إلى اللون دوبلر الوضع ووضع الأصفر خط مواز PW-متقطع لاتجاه تدفق في السفينة. علما بأن الألوان الزرقاء والحمراء تشير إلى تدفق بعيدا عن ونحو التحقيق، على التوالي (أرقام 4C و 4 D).
5. ضع المؤشر PW في غيض من منشورات صمام رئوي. (انظر الملاحظة 6.7.) البيانات باستخدام سجل مخزن سينمائية. قياس سرعة ذروة السلطة الفلسطينية خارج الخط.

4. تعديل القص الطويل محور عرض من RV والسلطة الفلسطينية إلى الحصول على السلطة الفلسطينية الذروة السرعة

1. الاستمرار في إعداد الوضع B، موقف لجنة التحقيق (MS550D أو MS250) إلى خط القص اليمين (الشكل 1C) وببطء عنوان التحقيق حوالي 30-45 زاوية درجة على المحور الصادي لجنة التحقيق (الشكل 1D) نحو صدره من الفئران لتصور واضح معبر السلطة الفلسطينية أكثر من الشريان الأورطي كما هو موضح في أرقام 5A و 5 ب.
2. التحول إلى اللون دوبلر الوضع ووضع الأصفر خط مواز PW-متقطع لاتجاه تدفق في السفينة (أرقام 5C و 5 ​​D). ضع المؤشر PW في غيض من منشورات صمام رئوي. (انظر الملاحظة 6.6.) البيانات باستخدام سجل مخزن سينمائية وقياس سرعة ذروة السلطة الفلسطينية خارج الخط.

5. حساب البيانات وتحليل

1. ويمكن حساب سمك الجدار RV من البيانات التي تم الحصول عليها من الوضع B RV PSAX مستوى الأبهر كما هو موضح أعلاه (بروتوكول 3). تحديد المنطقة 2D أداة تتبع لتتبع منطقة الجدار RV في انبساط (كما هو مبين في منطقة الوردي في الشكل 6). ثم، استخدم أداة تتبع المسافة لتتبع محيطات الداخلي والخارجي للجدار RVOT (كما هو موضح في الخطوط الزرقاء في الشكل 6). تأخذ متوسط ​​محيطات الداخلي والخارجي. باستخدام المعادلة ، نحسب RV ستريت (RVW) سمك. (انظر الملاحظة 6.8.)
2. لمعلمات القياسية الأخرى، يرجى الرجوع إلى أدلة من كل بتصنيع لإجراء تحليل البيانات.

6. الملاحظات

1. يتم جمع كافة الصور باستخدام نظام VEVO 2100. ويمكن الحصول على صور مماثلة باستخدام أنظمة التصوير بالموجات فوق الصوتية من الشركات المصنعة الأخرى، وإيجابيات وسلبيات النسبية لمختلف الصكوك الموجات فوق الصوتية قد تم سابقا مقارنة ^8،12،15. فمن المستحسن أن كافة الصور التي تم الحصول عليها وينبغي تحليلها بطريقة أعمى كلما أمكن ذلك.
2. الاختيار السليم للتخدير، مثل د قصيرةuration من isoflurane واستنشاقه (2-3٪ للحث، و 1.0٪ للحفاظ على) أمر بالغ الأهمية في الحفاظ على ضربات القلب بمعدلات فسيولوجية طبيعية (أعلى من 500 نبضة / دقيقة)، مما يسمح لنا لكشف القاعدية استنساخه ومتسقة والشرايين الرئوية مرتفعة الضغط الانقباضي في الدراسة.
3. تأكد لجمع البيانات على أعلى معدل الإطار ممكن ممكن (> 200 لقطة / ثانية).
4. ننظر للرأي مع أكبر البعد الغرفة.
5. انسداد بسبب الضلوع وعظمة القص إلى حد كبير بسبب موقف RV وخلف القص هو أكبر عائق أمام الحصول على صور ممتازة في هذا الأسلوب من التصوير RV. قبل اعادة تموضع الحيوان أو التحقيق، ويمكن التغلب على عامل كتلة القصية والحصول على آراء اللازمة للRV. هذا قد يستغرق 5-15 دقائق، اعتمادا على علم وظائف الأعضاء في الحيوان.
6. قد تحتاج إلى تبديل التحقيق لMS250 منذ MS550D التحقيق يمكن استخدامها في الشام والفئران قبل PAC و40 ميغاهرتز مسبار قادر على سجلسرعة ذروة 300-1،500 متر / ثانية، بينما MS250 غير قادرة على التقاط سرعة تصل إلى حديقة 4،000 ملم / ثانية.
7. كان مقبولا أن يكون لها زاوية مسبار أقل من 20 درجة لقياس دقيق لسرعة PA الذروة.
8. أجريت قياسات ثابت من RV سمك الجدار ومساحة / أبعاد باستخدام ويندوز الصوتية متعددة، في كل من محور قصير المدى و. واختيار بعض من هذه النوافذ تعتمد على تجربة المشغل، ويمكن أن يعزى إلى التقلبات التي يمكن أن تكون مساهما في النتائج الإحصائية المختلفة.

Results

في هذه الدراسة، تم إجراء تخطيط صدى القلب خط الأساس 48 ساعة قبل الجراحة. وتم اختيار الفئران إلى مجموعتين. تلقت الفئران انسداد الشريان الرئوي (PAC) وعمليات صورية (الشام). تم إجراء تخطيط صدى القلب في اليوم 0، 3، و 7 التالية إجراء العمليات الجراحية. الموت الرحيم كانت الحيوانات مباشرة بعد تخطيط صدى القلب الماضي وكانت تحصد قلوب لتقييم النسيجية. وأجريت قسطرة في المجموعة الفرعية (ن = 3 و 2 ليوم 0 و 7 على التوالي) من الفئران PAC لقياس الضغط RVSP عبر القسطرة.

Discussion

علينا أن نظهر أن تتيه يوفر منهجية حساسة وقابلة للتكرار لتقييم الروتيني للهيكل RV وظيفة في الفئران. قبل مجيء TTE، دراسات RV تركز إلى حد كبير على قياس RVSP عبر قسطرة القلب الحق، محطة وإجراء الغازية ^{6،9،11،17.}

وقد وصفت التقارير السابقة مجموعة متنوعة من التقنيات لأداء قياسات القلب الحق ^{3،4،11،17-19.} ومع ذلك، ذكرت غالبية الدراسات السابقة RV حجم والبيانات الهيكلية في الغالب النوعية بدلا من الكمية ...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
الموجات فوق الصوتية عالية التردد	FUJIFILM VisualSonics، Inc.	Vevo 2100
محول ميكانيكي عالي التردد	FUJIFILM VisualSonics، Inc.	MS250 ، MS550D ، MS400
ميلار قسطرة ضغط ميلار	ميلار	SPR-1000