2019年4月27日
本文描述并比较了在小鼠中获取心尖四腔切面的两种体位。这两种体位均可用于量化右心室功能,结果具有可比性,且可互换使用。
通常只有在约65%至70%的受检小鼠中能够成功获取心尖四腔观图像。该技术的主要优势在于,通过结合使用两种倾斜体位,几乎可在所有受检小鼠中实现该切面的采集。在小鼠达到适当程度的轻度镇静后,将其固定于加热平台上,并在四肢涂抹电极凝胶,以持续监测心率和体温。
使用脱毛膏去除胸部毛发,并在探头尖端涂抹一层超声耦合凝胶。为获得心尖四腔切面,需将平台向左及尾侧分别倾斜10至15度。将探头置于成像平面内心尖上方,与冠状面成45度角,超声束中心轴朝向头侧后方及左侧。
按下B模式按钮以启动B模式成像,在声窗中定位左心室、左心房、右心室、右心房、二尖瓣和三尖瓣。为确保探头位置正确,可沿冠状面方向上下移动探头。在冠状面内调整成像平面,并围绕中心轴顺时针和逆时针旋转,直至两个心室均显示其最长径,且两个心房均可见,从而获得四腔心切面。
按下 cine store 以保存录影。然后按下 scan freeze 以暂停系统。要测量三尖瓣跨瓣血流速度,请先按下 scan freeze 以激活系统,再多次按下 overlay 以激活用于后向波模式的取样容积。
采用四腔心成像切面,使用轨迹球将取样容积置于三尖瓣开口处,点击脉冲多普勒模式以测量流入速度。点击动态图像存储以保存优化后的图像记录,随后点击扫描冻结以暂停系统。为测量三尖瓣环平面收缩期位移,点击扫描冻结以激活系统,并切换至B模式。
可能需要对图像进行一些调整,以恢复正确的四腔心视图。多次点击叠加按钮以激活M型超声的取样容积,并使用轨迹球将取样容积与三尖瓣环的侧壁部分对齐。使用轨迹球拖动取样容积的边缘,直至覆盖心动周期中心脏运动的全部幅度。
然后启动 M 模式。三尖瓣环的运动应显示为波形,接着点击 cine store 保存图像,再点击 scan freeze 以暂停系统。测量组织多普勒参数时,需启动系统并激活 B 模式。
多次点击叠加以激活组织多普勒成像的取样容积,并使用轨迹球将取样容积对准三尖瓣环的侧部,使右心室游离壁与三尖瓣形成一定角度。拖动取样容积的边缘,调整其范围以包含瓣环的收缩期和舒张期的极限位置,然后点击“tissue”以启动组织多普勒成像模式。随后点击“cine store”保存图像记录,并点击“scan freeze”暂停系统。
将平台向左和向右倾斜可改善声窗,从而在B模式下获得健康和患病小鼠心脏的图像,且图像质量相当。在获得正确位置后,利用M模式、组织多普勒成像模式和脉冲波模式进行测量,无论是在右侧头侧还是左侧尾侧的平台位置,均可获得质量相似的图像,并得到相似的舒张期参数结果,适用于健康和患病心脏。此外,相关性分析显示,从这两种优化位置获得的数值之间具有良好的一致性。
在进行该操作时,重要的是要牢记,超声心动图是一种用于评估心脏功能的非侵入性技术。在完成生理学测量后,可进一步采集组织样本,以探讨心脏功能障碍的形态学基础或分子机制等其他问题。该技术为肺动脉高压领域的研究人员探索右心室在压力超负荷条件下适应机制提供了途径,所采用的正是肺动脉高压的小鼠模型。
为了在不同实验之间获得可重复的结果,需严格控制动物的生理参数,如心率和体温,并将麻醉深度维持在尽可能浅的水平,以最大程度减少对心脏功能的影响。
查看完整文字稿并访问数千部科学视频
本文介绍了在小鼠中获取心尖四腔心切面的两种体位,可用于定量评估右心室功能。这两种技术可提供可比的结果,并可互换使用,从而提高小鼠中的图像可视化率。
小鼠模型中右心室舒张功能参数的定量超声心动图评估,填补了压力超负荷和肺动脉高压研究领域临床前心血管研究的关键空白。对右心室功能进行可靠成像与测量,有助于在早期发现及转化关键阶段揭示作用机制、降低研发风险,并提高预测可信度。本方案支持在心血管药物研发全流程中实现稳健的靶点验证和研究连续性。
该超声心动图方案可整合到心血管药物研发从早期发现到临床前研究的连续过程中,支持假设验证和转化验证。