经胸超声心动图评估肺动脉缩窄小鼠模型中右心室结构与功能

本实验的总体目标是建立一种非侵入性方法，用于评估肺动脉缩窄小鼠模型中右心室的结构与功能。该方法首先通过超声获取胸骨旁长轴B型和M型图像，以测量右心室腔径的缩短分数及右心室壁厚度；第二步是在乳头肌中部水平获取胸骨旁短轴切面，用于计算右心室面积变化分数。

接下来，获取胸骨旁短轴切面（主动脉瓣水平），以测量右心室壁厚度和肺动脉峰值流速。最后一步是获取右心室和肺动脉的改良胸骨旁长轴切面。肺动脉峰值流速的计算可通过短轴和长轴切面进行。最终，基于上述图像，可在第五步进行离线数据计算与分析。

与现有的右心室表征等方法相比，该技术的主要优势在于超声心动图是一种非侵入性方法。该方法有助于回答在评估右心室结构和功能方面的关键问题。开始本实验方案时，首先获取8周龄的雄性C57BL/6小鼠，并在进行任何实验操作前让其适应环境1周。

然后对动物实施完全麻醉，并根据兽医医学协会（VMA）指南以及您所在机构批准的实验动物使用委员会（IACUC）规程进行肺动脉阻断。请注意，在成像过程中，选择合适的麻醉方式至关重要，例如使用短时间吸入式异氟烷，以维持心跳处于正常的生理速率。此处所示图像采用 vivo 2100 系统采集。

使用其他制造商的超声成像系统也可能获得类似的图像。建议所有图像应尽可能以盲法方式进行采集和分析。首先使用B模式，在动物仰卧位时获取完整的左心室胸骨旁长轴切面图像。

在平台上。将40兆赫的超声探头（也称为MS500D）置于动物体表，探头与左侧胸骨旁线呈约30度角逆时针方向放置，缺口朝向头侧方向。然后通过如图所示沿Y轴轻微倾斜调整探头角度，以获得屏幕中央完整的左心室腔视图。

当清晰显示正确的解剖标志后，切换至M型模式，屏幕上将出现一条指示线。在M型设置中，应以主动脉为解剖标志，将指示线置于右心室腔最宽处，如本图所示的肺动脉闭塞模型小鼠和假手术小鼠所示。在此切面中，应清晰可见右心室壁和室间隔，确保聚焦深度位于右心室腔的中心位置。

以尽可能高的帧率记录数据，用于离线测量右心室腔径的缩短分数以及右心室壁厚度。接下来，为了获得面积变化分数，切换至B模式。然后找到与之前相同的长轴切面，再将探头顺时针旋转90度，为获得短轴切面，可沿探头的X轴方向轻微倾斜探头，以避免胸骨对视野的遮挡。

然后沿探头的 Y 轴方向轻微上下移动。为获得乳头肌水平切面，应在此切面中寻找心腔最大径的图像，乳头肌通常位于两点钟和五点钟位置。如当前所示，从胸骨旁短轴切面开始，将探头沿 Y 轴向头侧移动，直至在图像中央可见主动脉瓣的横截面。右心室流出道应显示在上方，呈新月形结构，三尖瓣位于右心室与右心房之间，将其分隔开。

如图所示，使用 ctor 记录用于右心室测量的数据。离线分析时，室壁厚度应保持在相同位置。切换至彩色多普勒模式，并将黄色脉冲波（PW）虚线平行于血管内血流方向放置。

请注意，蓝色和红色分别表示血流方向为远离探头和朝向探头。然后将脉冲波光标置于狭窄区域。探头角度小于20°即可进行准确测量，使用ctor记录数据以供离线测量PA峰值流速。

接下来，为了获得改良的胸骨旁长轴切面，继续使用 B 模式设置，将探头置于右侧胸骨旁线位置，并缓慢将探头沿其 Y 轴向胸部方向倾斜约 30 至 45 度，以清晰显示肺动脉跨越主动脉的结构。然后切换至彩色多普勒模式，将黄色 PW 虚线置于与血管内血流方向平行的位置。多普勒角度应尽可能接近 0 度，同时保持与肺动脉（PA）血流方向平行。

将 PW 光标置于肺动脉瓣叶尖端，使用 ctor 记录数据并测量肺动脉峰值流速。离线状态下，可从胸骨旁短轴切面（主动脉水平）获取的 B 模式图像中计算右心室壁厚度。首先选择二维面积描记工具，如图中粉色所示，描记舒张期右心室壁的区域。

然后使用距离追踪工具追踪右心室流出道壁的内周长和外周长。取内、外周长的平均值，即可利用此处所示公式计算右心室壁厚度。通过长轴和短轴的多个声窗，可对右心室壁厚度、面积或尺寸进行一致性的测量。

这些切面的选择可能取决于操作者的经验，因此可能导致如上所述的一些变异性。右心室的收缩功能可在乳头肌短轴切面通过右心室短轴缩短率（%）进行测量，或在乳头肌水平短轴切面通过右心室面积变化率（%）进行评估。右心室扩张程度可在长轴和短轴切面上分别通过测量右心室腔径和右心室面积来评估。

舒张期右心室游离壁厚度作为右心室肥厚的指标，可采用M型超声或面积追踪法准确测定。同样，肺动脉峰值流速也可通过胸骨旁长轴或短轴切面获取。利用彩色多普勒在短轴和长轴声窗下，均可可靠地测量肺动脉峰值流速，从而获得肺动脉内的峰值压力阶差。

最后，在本研究中，我们证明了对于五只动物而言，无创性超声心动图是目前作为右心室收缩压（RVSP）测量金标准的终末期右心导管插入术的一种可行替代方法。本研究进行了导管插入术以与RVSP进行比较，结果显示压力的测量与计算结果具有高度可比性。

若操作得当，完成该技术仅需15至20分钟。在实施该操作过程中，重要的是需始终维持小鼠心率处于生理水平。完成该操作后，可进一步进行右心室插管术，以获取右心室收缩压。

观看本视频后，您应能够充分理解如何在小鼠肺动脉缩窄后，利用超声心动图测量右心室的结构和功能变化。