May 28th, 2010
经胸超声心动图提供了一种无创的检查方法在小鼠心脏功能的评价。超声多普勒成像相结合,可以用来获得三维测量的心和心内的血流量,它们一起提供一个评估心脏的收缩和舒张性能。
在进行超声心动图测量之前,将鼠标放在加热的心电图板的顶部,其暂停部分贴在嵌入载物台中的心电图电极上。在整个实验过程中保持适当的麻醉水平和体温。使用短轴模式,也称为 B 模式。
当外侧和后内侧肌以及所有心肌壁都易于查看时,即可获得正确的图像。查看模式可以更改为 M 模式,以评估和量化收缩心功能的测量。靶向左心室后壁后,组织多普勒成像模式可用于量化舒张功能的测量。
在四腔视图模式下,可以获得二尖瓣和间隔壁的正确图像。最后,通过更改为脉搏波多普勒模式,可以可视化二尖瓣血流模式。大家好,我是来自贝勒医学院分子生理学和生物物理学系 Zander Wars 博士实验室的 Jonathan Repress。
今天,我们将向您展示一种小鼠经胸超声心动图的程序。我们在实验室中使用这项技术来研究心脏功能和尺寸随时间的变化。让我们开始吧。
在影像学研究前一天,麻醉小鼠并使用理发器将皮毛从颈线剃到胸部中部。然后用脱毛霜去除剩余的体毛,并将硬脑膜环凝胶涂抹在双眼上,以防止巩膜干燥。将麻醉的鼠标仰卧在带有嵌入式 ECG 导联的加热垫上。
为了保持体温,将鼻子放在连接到麻醉系统的鼻锥内,以在整个手术过程中保持稳态镇静水平。如有必要,可以调整麻醉水平以获得每分钟 450 次正负 50 次的目标心率。或者 BPM 轻轻插入直肠探头,通过加热垫持续监测和调节体温。
将体温维持在较窄的范围内很重要,因为即使温度和心率的适度变化也会影响心脏功能。在小鼠中。将电凝胶涂在四个爪子上,然后用胶带粘在心电图电极上。
要开始此程序,请在胸部涂抹一层超声凝胶,主要是心脏上方的区域。避免凝胶中出现气泡,否则会干扰超声成像。将鼠标固定在略微向上的位置,使用微型纵器以一个小角度抬头。
将超声探头固定在探头和心脏之间 90 度角。要开始进行短轴超声心动图测量,请将探头严重降低到胸部。避免将探头直接放在胸骨上,因为这会使信号失真。
首先,我们将进行二维成像或 B 模式,以获得沿每个胸骨短轴的视图,调整探头的观察区域以获得完整的图像。根据动物心脏的大小,这个方向的适当图像将包括左心室和右心室壁的一小部分。箭头表示前外侧和后内侧肌、左心室后壁和前壁、脑室内隔壁和右心室壁的轻微部分。
接下来,我们将使用模式超声心动图,它提供一维视图来获得心脏尺寸和收缩力的精细测量值,并存储获取的图像,以便以后评估收缩左心室功能参数。在仍然观察胸骨旁短轴的同时,我们可以进行组织多普勒成像或 TDI 来测量心肌运动的速度。感兴趣区域被标记为包括左心室后壁,用于桡轴评估。
获得的波形将有四个峰值来评估舒张功能,IVRT ePrime AP prime 和 I-V-C-T-S prime 代表收缩速度。这些参数将在后面的代表性结果部分中描述。脉搏波多普勒或 PWD 可用于测量心肌组织中特定深度小区域内的血流速度。
为了对经二尖瓣血流模式进行成像,将动物向后倾斜到特伦德伦贝格位置,向上倾斜探头,使探头与心尖正交。现在提高 ISO 氟水平以将心率降低到 300 到 350 BPM,这将减慢二尖瓣的运动。对于比较研究,动物之间保持相似的心率很重要。
将二尖瓣的运动可视化为参考点,以测量流经瓣膜的流量。测量二尖瓣的血流模式。使用 PWD 时,典型地可以看到两个波,一个代表心室早期 EWA 的被动充盈,另一个与心房收缩的主动充盈一致。
心房 A 波在健康心脏中,EWA 速度略大于 A 波。完成所有测量后,让动物在加热的心电图垫上恢复并关闭麻醉。当鼠标醒来时,将其放回笼子中。
我们在这里显示沿胸骨旁短轴获得的 2D 超声心动图图像或 B 模式,它显示了左心室前壁和后壁、脑室内间隔壁和侧壁。左心室管腔的直径可以用左心室内径来测量。星号表示邮政内侧肌。
下一个 2D 超声心动图图像或 B 模式显示了一个心尖四腔视图,二尖瓣上方有一个观察区域,用于确定峰值速度上的 E。MVAL 表示二尖瓣前叶。MVPL 表示二尖瓣。
后叶 RV 提示右心室,LV 提示左心室。在这种代表性的 M 模式中,追踪大箭头表示收缩末期直径 ESD 和舒张末期直径。左心室的 EDD。
LV A WDS 表示左心室前壁厚度,L-V-P-W-D-S 分别表示舒张期和收缩期左心室后壁厚度。此处显示了 LV 后壁组织多普勒成像的代表性示踪,其中 IVRT 表示 ISO 体积弛豫时间,IVCT 表示 ISO 体积收缩时间。ePrime 波对应于 LV 舒张早期充盈期间二尖瓣环的运动,APR 波起源于 LV S 充盈晚期期间的心房收缩,代表收缩速度。
二尖瓣瓣叶尖端的脉搏波多普勒记录可提供二尖瓣流入速度模式,从中可以得出舒张早期速度、舒张晚期速度伴舒张期收缩以及 E 比率。IVRT 也是表征舒张功能和充盈压的有用变量。此曲线中的 ET 表示健康心脏的射血时间。
EWA 速度略大于此处观察到的 a 波的速度。嗨,我们刚刚向您展示了如何在小鼠中进行经胸超声心动图。请记住,在进行此程序时,请记住正确处理动物,并相应地调整麻醉水平。
就是这样。感谢您的观看,祝您的实验好运。
经胸心脏超声是一种用于评估小鼠心脏功能的非侵入性技术。该方法结合了超声和多普勒成像,以评估心脏的收缩和舒张性能。