兔模型经胸超声心动图检查

摘要

本文逐步详细描述了在兔模型中进行超声心动图检查的实验方案。我们展示了如何正确获取不同的超声心动图切面和成像平面，以及在临床超声心动图系统中常用的各种成像模式，这些系统通常用于人类和兽医患者。

摘要

大型动物模型（如兔子）在转化性临床前研究中具有重要价值。兔子的心脏电生理学特性与人类以及其他大型动物模型（如狗和猪）相似。然而，与其他大型动物模型相比，兔模型还具有维持成本较低的额外优势。在临床前评估射血分数降低型心力衰竭新疗法（例如心脏再生）时，若合理实施，利用超声心动图对心脏功能进行纵向评价是一种有效的研究方法。正确使用这种无创性工具需要遵循国际指南建立标准化的检查方案。本文中，我们逐步介绍了一项由兽医心脏病学专家指导的兔模型超声心动图操作详细方案，并演示了如何正确获取各种超声心动图切面和成像平面，以及在常规用于人类和兽医患者的临床超声心动图系统中可用的各种成像模式。

引言

对大型动物模型进行心脏功能的纵向评估是一种可靠的科研方法，常用于评估新型疗法治疗缺血性和非缺血性心肌病的效果。在可用于临床前研究的多种心血管成像技术中，超声心动图因其无创性和便携性而被广泛使用。在经验丰富的操作者手中，超声心动图也是一种高度可重复的成像技术，可用于研究心脏解剖结构以及心脏的收缩和舒张功能。

大型临床前动物模型（如猪、狗和兔子）在临床前转化研究中至关重要^1,2,3。事实上，新型疗法（如心肌病背景下的心脏再生医学）在考虑用于人体之前，必须在大型临床前模型中进行广泛的假设验证^2,4。与其他大型临床前模型相比，兔模型具有一些优势，包括其低廉的维护成本，与小鼠和大鼠相当。然而，与小鼠和大鼠不同，兔子的Ca⁺²转运系统和心脏电生理特性与人类以及其他大型动物模型（如狗和猪）相似，从而提高了兔模型的转化潜力^1,5。因此，作为大型实验性临床前模型，兔在临床前转化研究中具有卓越的成本与可重复性平衡。

方案

本研究所描述的实验已获得西班牙穆尔西亚大学伦理研究委员会的批准，并遵循欧洲委员会指令 2010/63/EU 的规定进行。所述步骤均依据标准操作规程执行，这些规程是工作计划的一部分，而非仅为拍摄本文所附视频而单独进行。

1. 兔子的准备

1. 开始操作前，先通过注射氯胺酮（10 mg/kg）与美托咪啶（200 µg/kg）的混合液（使用同一注射器配制）对动物进行麻醉，以减轻实验过程中兔子的应激反应。
   注：使用麻醉剂还可使心率以可预测的方式下降，从而减少个体间差异，并有助于提高整体成像质量。如视频所示，在注射麻醉剂期间，用外科毯覆盖动物头部，有助于保持其镇静。
   1. 注射后10–20分钟内，通过确认肌肉松弛、无眼睑反射、无下颌运动和嗅探动作，判断动物是否已完全麻醉。其中，下颌运动和嗅探动作的出现是麻醉深度减退的最早征象。尽管通常无需追加剂量，但如果预计操作将持续较长时间，应考虑补充给药（例如，给予初始麻醉剂量组合的一半）。
      注：虽然动物在注射后约5分钟内会迅速入睡，但建议在对动物进行操作前等待其进入更深的麻醉阶段。延迟操作可避免引起兔子应激，否则可能导致心动过速，并对超声心动图检查期间某些参数的成像准确性与可重复性产生不利影响（例如二尖瓣血流分析）。
   2. 动物麻醉后，使用毛发修剪器去除胸壁皮肤上的毛发。从颈部下方开始，向两侧肋弓区域以及中线处的剑突下区域延伸（图1....

结果

心脏胸骨旁长轴切面

图 5A 显示的是右心室长轴切面（PSLAX）的成像平面，其中心脏的四个腔室清晰可辨。在此切面中可识别右心室（RV）、三尖瓣（TV）、室间隔（IVS）、左心室（LV）、游离壁（FW）以及二尖瓣（MV）。当图像左侧清晰显示心尖且左心室无缩短变形时，可采用双平面圆盘法（改良辛普森法）准确估算左心室容积，如下所示 图5B,C⁸，为了准确起见，应结合在AP4C切面中对左心室容积进行的类似测量，尤其是在所使用的兔模型存在室壁运动异常的情况下。 图 5D 显示右心室长轴切面（PSLAX）的另一成像平面，其中左心室流出道（LVOT）和主动脉（Ao）也可见。.......

讨论

我们介绍了一种用于兔心脏功能参数超声心动图检查的实验方案，兔是一种重要的大型临床前研究模型^1,2,3。本文所述的逐步操作方法应视为指导性流程，结合超声心动图基本原理的学习以及对超声成像基础知识的掌握，研究者通过实践并辅以专家指导，可在相对较短的时间内获得高质量的数据。

在使用本文所述的超声心动图方案时，有若干关键步骤可提高结果的价值和可重复性。首先，应确保胸壁皮肤无毛发且清洁；为此，我们建议在涂抹超声耦合剂前，先用乙醇清洁皮肤，以去除多余的天然皮脂。其次，尽管可以在仰卧位对胸部进行成像，但肺部容易充气，从而进一步减小本就难以成像且回声特性较差的胸壁区域；因此，将兔子置于左侧或右侧卧位，并通过专用成像台的切口凹槽将探头置于胸部，是提高整体成像质量的最佳方法。接着，操作超声系统的研究人员应花一定时间创建带有优化成像参数的心脏成像预设，这对于改善所有切面的整体成像质量至关重要，同时也能缩短未来成像会话的.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Bluesensor	Medicotest	13BY1062	一次性粘贴式心电图电极
Domtor (Medetomidine)	Esteve	CN 570686.3	需兽医处方
HD11 XE 超声系统	Philips	10670267	超声心动图系统
加热垫	Solac	CT8632
Imalgene (Ketamine)	Merial	RN 9767	需兽医处方
Omnifix-F 1 ml 注射器	Braun	9161406V
S12-4	Philips	B01YgG	4-12 MHz 相控阵探头
超声传导凝胶 (Aquasone)	Parker Laboratories Inc.	N 01-08