تقييم القلب المورفولوجية والوظيفية التغييرات في الفأر نموذج من مستعرض الأورطي انقباض بواسطة تخطيط صدى القلب التصوير

الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم بنية القلب ووظيفته باستخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية للقلب (echocardiographic imaging) في نموذج فأر مصاب بمرض القلب الناجم عن تضييق الأبهر المستعرض، أو TAC. يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في مجال أبحاث القلب والأوعية الدموية فيما يتعلق بصور أمراض القلب في النماذج الحيوانية. وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في إمكانية استخدامها لمراقبة تطور مرض القلب بشكل موثوق بمرور الوقت وبطريقة غير جراحية.

بشكل عام، يمثل تقديم هذه الطريقة تحدياً حقيقياً، لأن التصوير بالموجات فوق الصوتية للقلب (echocardiographic imaging) وعملية الحصول على القياسات تكون صعبة بدون توضيح عملي. قبل البدء في التصوير، ضع جل الأقطاب الكهربائية على قوائم الفأر الذي خضع لعملية تضييق الأبهر المستعرض (transverse aortic constricted) وثبت القوائم بشريط لاصق على وسادة القطب الكهربائي. بعد ذلك، أدخل مسباراً شرجياً لمراقبة درجة حرارة الجسم أثناء الإجراء.

عندما يصبح الحيوان جاهزاً، اضبط جهاز التصوير على الوضع B وقم بإمالة الجانب الأيسر من المنصة للأعلى قدر الإمكان لتدوير الفأر إلى وضعية الاستلقاء الجانبي الأيسر. مع إمساك محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية من الحامل في وضع عمودي، ضع المسبار على صدر الحيوان على طول الخط الجنيبي الأيمن بحيث تشير الثلمة نحو الذقن. بعد ذلك، أمل محول الطاقة للأعلى باتجاه لوح الكتف وقم بتدوير المسبار قليلاً باتجاه عقارب الساعة حتى يظهر قوس الأبهر في مجال الرؤية.

لاحظ موقع تضيق الأبهر المستعرض الموجود بين تفرع الشريان المجهول والشريان السباتي الأصلي الأيسر. بمجرد تحديد موقع التضيق، انقر فوق زر الدوبلر الملون في محطة العمل للتحول إلى وضع الدوبلر الملون. ثم قم بالتقاط صور لاتجاه وسرعة تدفق الدم عبر موقع التضيق.

انقر على Cine store لتخزين الصور. ثم انقر على زر pulse wave doppler للتحول إلى وضع pulse wave doppler. ضع صندوق حجم العينة الخاص بالمؤشر المتقطع مباشرة بعد موقع التضيق لتحديد النفاث التضيقِي ذي السرعة الأعلى، ثم انقر على زر pulse wave doppler مرة أخرى للحصول على أشكال موجات تدفق الأبهر، وبعد ذلك قم بقياس ذروة السرعة واستخدم معادلة Bernoulli المعدلة لحساب تدرج الضغط عبر موقع التضيق.

لتقييم أبعاد القلب وقدرته الانقباضية، ضع الفأر الذي خضع لجراحة TAC على المنصة في وضع الاستلقاء، وضع المحول عموديًا بحيث تكون الثلمة موجهة نحو رأس الفأر. أنزل المحول على الصدر بشكل موازٍ للخط الموازي للقص الأيسر، ثم قم بتدوير المسبار بمقدار 30 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة. اضبط جهاز التصوير على وضع B mode.

اضبط زاوية المحول وركز العمق لتصور البطين الأيسر، والجدار الحاجزي بين البطينين، وجزءاً بسيطاً من جدار البطين الأيمن. انقر فوق "cine store" لحفظ الصور من أجل قياس سمك جدار القلب وأبعاد الحجرات لاحقاً. باستخدام حزمة القلب في برنامج التصوير المناسب، حدد المعلمات المطلوبة، وارسم الخطوط المقابلة لكل معلمة في صورة تخطيط صدى القلب المطلوبة للحصول على قياسات سمك جدار القلب وأبعاد الحجرات.

ثم راقب أنماط حركة جدار القلب للتحقق من وجود أي اضطرابات حركية محتملة. بعد ذلك، انتقل إلى الوضع M mode وضع مؤشر M mode بشكل عمودي على جدران البطين الأيسر عند العضلة الحليمية. ثم انقر على cine store للحصول على الصور من أجل قياس أبعاد القلب والتقصير الجزئي لاحقاً.

من منظور المحور الطولي بجانب القص، قم بتدوير المحول 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة للحصول على منظور المحور القصير بجانب القص. اضبط المحول للحصول على عرض مقطعي مستعرض أفقي للقلب في نمط B، بحيث تكون العضلات الحليمية مرئية في موضعي الساعة الثانية والساعة الرابعة. بعد ذلك، انتقل إلى نمط M وضع محور نمط M في منتصف البطين الأيسر.

انقر فوق "cine store" لحفظ الصور. بعد ذلك، وباستخدام حزمة القلب (cardiac package)، حدد معاملات المحور القصير المناسبة وانقر فوق الصورة لرسم الخطوط المقابلة لكل معامل للحصول على القياسات. ولتصوير كل من البطينين الأيسر والأيمن بالإضافة إلى الأذينين من عرض المحور القصير في نمط B، قم بإمالة الزاوية العلوية اليسرى للمنصة لخفض رأس الفأر وتوجيه المحول نحو الكتف الأيمن.

سيتم الحصول على عرض إكليلي للقلب. قم بمعاينة الصمام المترالي. ثم انتقل إلى وضع الدوبلر الملون وضع حجم عينة مربع المؤشر المتقطع عند طرف الصمام المترالي.

لتقييم أنماط التدفق عبر الصمام المترالي، انتقل إلى وضع دوبلر الموجة النبضية وقم بمحاذاة مؤشر مسبار دوبلر بشكل موازٍ لاتجاه تدفق الدم المترالي باستخدام زاوية أقل من 20 درجة لتحديد ذروة السرعة. بعد حفظ الصور، اختر حزمة القلب ثم اختر تدفق الصمام المترالي. حدد المعلمات المطلوبة وارسم الخطوط المقابلة للحصول على القياسات المناسبة.

ثم احسب مؤشر الأداء العضلي القلبي. وكما هو موضح في صور نمط B التمثيلية هذه، يمكن ملاحظة القوس الأبهري، والشريان المسمى، والشريان السباتي المشترك الأيسر، والشريان تحت الترقوة الأيسر في قلوب كل من مجموعة Sham ومجموعة جراحة TAC. ولكن تضيق الأبهر يكون مرئياً فقط في قلوب مجموعة TAC.

يُظهر التصوير الملون وتصوير دوپلر الموجي النبضي لتدفق الدم في الأبهر عبر موقع التضيق أن عملية ربط الشريان الأبهر (TAC) الناجحة تؤدي إلى زيادة كبيرة في سرعة التدفق في المصب من موقع التضيق. علاوة على ذلك، تُظهر تتبعات نمط M لعدة دورات قلبية من القلوب التي خضعت للجراحة الوهمية (Sham) وتلك التي خضعت لعملية TAC زيادة كبيرة في سمك الجدار وتوسع الحجرة في القلوب التي تعرضت لعملية TAC مقارنة بقلوب مجموعة التحكم في الجراحة الوهمية. وفي عرض المحور القصير بجانب القص، يظهر بشكل جلي في قلوب TAC زيادة في سمك الجدار، وتوسع بطيني، وانخفاض في القدرة الانقباضية، وزيادة في كتلة البطين الأيسر.

علاوة على ذلك، في الحالات المرضية التي تعاني من خلل في وظائف القلب الانبساطية أو الانقباضية، كما هو الحال في الفئران التي خضعت لعملية TAC، يُلاحظ عادةً أيضاً في عرض الحجرات الأربع القمّي انخفاض في نسبة سرعة الموجة E إلى A وزيادة في قيمة مؤشر أداء عضلة القلب. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن إتمامها في أقل من ثلاثين دقيقة إذا نُفذت بشكل صحيح. وأثناء محاولة إجراء هذا الإجراء، من المهم تذكر اتباع الإرشادات المؤسسية الخاصة بالدراسات الحيوانية.

بعد اتباع هذا الإجراء، يمكن إجراء طرق أخرى مثل التحليل المنهجي لتقييم العلاقة بين الضغط والحجم بشكل أكبر. وتمهد هذه التقنية، بعد تطويرها، الطريق للباحثين في مجال أبحاث القلب والأوعية الدموية لدراسة تضخم القلب وفشل القلب في النماذج الحيوانية. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يتكون لدينا فهم جيد لكيفية تقييم التغيرات البنيوية والوظيفية للقلب في النماذج الحيوانية لنبضات القلب باستخدام التصوير بالتخطيط الصدوي للقلب.

لا تنسَ أن العمل باستخدام Isoflurane قد يكون خطيرًا، ويجب دائمًا استخدام ضوابط هندسية مناسبة ومعدات وقاية شخصية أثناء تنفيذ هذا الإجراء.