Maus-Echokardiographie: Eine nicht-invasive Technik zur Beurteilung der Herzmorphologie

Zusammenfassung

Quelle: Baudouy, D., et al. Echokardiographische und histologische Untersuchung der kardialen Morphologie bei der Maus. J. Vis. Exp. (2017).

Dieses Video beschreibt ein Protokoll zur Durchführung einer Echokardiographie an einer Labormaus.

Protokoll

Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom lokalen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.

>1. Echokardiographie

1. Bestimmen Sie das Körpergewicht der Maus mit einer Standard-Laborwaage, während Sie sie leicht am Schwanz halten, um die richtige Positionierung zu gewährleisten.
2. Betäuben Sie das Tier durch intraperitoneale (i.p.) Injektion von 50 mg/kg Pentobarbital.
   Anmerkung: Jede andere Art von Anästhesie kann verwendet werden, wenn während der gesamten Studie das gleiche Protokoll verwendet wird. Auf Vor- und Nachteile wird im Folgenden eingegangen.
3. Setzen Sie die Maus wieder in ihren eigenen Käfig und warten Sie, bis sie nicht mehr reagiert, sie gleichmäßig atmet und die Reflexe des hinteren Fußes fehlen. Um dies zu testen, drücken Sie einen Fuß leicht zusammen und beobachten Sie, ob sich das Bein noch zurückzieht.
4. Rasieren Sie die linke Seite des Brustkorbs und die linke Achselhöhle mit einem handelsüblichen Nagetierrasierer.
   Anmerkung: Die Verwendung eines speziellen Nagetierrasierers ermöglicht die vollständige Entfernung von feinen Maushaaren, um Störungen bei der echokardiographischen Messung zu vermeiden. Kommerzielle Haarentfernungscremes oder -lösungen sollten vermieden werden, da sie in der Regel parfümiert sind und das Tier nach dem Erwachen stören. Vermeiden Sie übermäßige Rasur, da dies den Wärmeverlust erhöht.
5. Legen Sie das schlafende Tier auf eine auf 40–42 °C eingestellte warme Unterlage in einer flachen linksseitigen Position, wobei der Kopf auf 12 Uhr und der Schwanz auf 6 Uhr steht. Fixiere den linken Arm, das linke Bein und den Schwanz mit Klebeband.
6. Tragen Sie vorgewärmtes Echokardiographie-Gel auf die rasierte Brust und den Kopf des Schallkopfs auf.
7. Platzieren Sie den Schallkopf parasternal-links und richten Sie ihn auf die rechte Seite des Halses, um eine zweidimensionale (2D) parasternale Längsachsenansicht auf Höhe des Papillarmuskels zu erhalten. Drehen Sie den Schallkopf um 90° im Uhrzeigersinn, um eine kurze Achse auf Höhe der Papillarmuskulatur zu erhalten. Verwenden Sie eine minimale Tiefeneinstellung und einen Zoom, um die Bildqualität und Bildrate zu maximieren. Stellen Sie die Sweep-Geschwindigkeit auf das Maximum ein.
   1. Um diese Einstellungen zu erhalten, können je nach Gerät und Software unterschiedliche Zoom- und Tiefeneinstellungsoptionen verwendet werden. Nehmen Sie 2D-geführte Bilder im M-Modus in der Kurzachsenansicht auf. Siehe Abbildung 1A und B.
      Anmerkung: Achten Sie darauf, keinen übermäßigen Druck auf die Brust auszuüben, da dies Bradykardie verursachen kann.
8. Nehmen Sie für jedes Tier mindestens 3 Serien à 3 Herzschlag-Cine-Loops auf.
   Anmerkung: Für die Echokardiographen-Software, die in dieser Studie verwendet wird, drücken Sie die Taste "Erwerben/Speichern" nur einmal. Diese Methodik ist spezifisch für den Echokardiographen mit dieser speziellen Software. Andere Softwarepakete können mit anderen Maschinen verwendet werden.
9. Wischen Sie nach erfolgreichen Aufnahmen das Echokardiographie-Gel vom Brustkorb der Maus, dem Heizkissen und dem Schallkopf ab. Entferne das Klebeband von den Gliedmaßen und dem Schwanz.
10. Lassen Sie die Maus unter Beobachtung auf dem Heizkissen, das mit Taschentuch bedeckt ist, um unnötige Lichteinwirkung und Wärmeverluste zu vermeiden, bis sie aufwacht.
11. Setze das Tier zurück in seinen Käfig.
12. Analysieren Sie aufgezeichnete M-Modus-Bilder aus der parasternalen Kurzachsenansicht, um die Abmessungen und Funktionen des linksventrikulären (LV) Bereichs zu bestimmen. Messen Sie die Dicke der LV-Vorderwand in Systole und Diastole (LVAWs und LVAWd), die internen endsystolischen und enddiastolischen LV-Durchmesser (LVIDs und LVIDd) und die LV-Hinterwanddicke (LVPW) in Systole und Diastole (LVPWs und LVPWd) anhand der Identifizierung der Gewebe-Blut-Grenzfläche auf den gespeicherten Bildern.
13. Messen Sie die diastolischen Dimensionen zum Zeitpunkt der offensichtlichen maximalen diastolischen LV-Dimensionen und die endsystolischen LV-Dimensionen zum Zeitpunkt der vordersten systolischen Auslenkung der LV-Hinterwand. Tippen Sie mit dem Touchscreen auf das Symbol "Analysieren" und dann auf das Symbol "LVAWd". Positionieren Sie den elektronischen Messschieber an der Schnittstelle zwischen der rechten Ventrikelhöhle und der LV-Vorderwand in der Diastole.
14. Positionieren Sie den elektronischen Messschieber an der Schnittstelle zwischen der LV-Vorderwand und der LV-Kavität, um die diastolische LV-Frontwandstärke zu erhalten. Die Software schaltet direkt auf die interne enddiastolische LV-Messung um.
15. Positionieren Sie den Messschieber an der Schnittstelle zwischen der LV-Kavität und der LV-Hinterwand, um den internen enddiastolischen LV-Durchmesser zu erhalten. Die Software schaltet auf die LV-Hinterwanddickenmessung um.
16. Positionieren Sie den Messschieber an der Schnittstelle zwischen der LV-Seitenwand und dem Perikard, um die diastolische LV-Seitenwandstärke zu erhalten. Tippen Sie für die systolischen LV-Abmessungen auf den Touchscreen auf das Symbol "LVAWs" und positionieren Sie den elektronischen Messschieber an der Schnittstelle zwischen der rechten Ventrikelhöhle und der LV-Vorderwand in der Systole.
17. Positionieren Sie den elektronischen Messschieber an der Schnittstelle zwischen der LV-Vorderwand und der LV-Kavität, um die systolische LV-Frontwandstärke zu erhalten. Wiederholen Sie den Vorgang wie oben beschrieben für den systolischen Innendurchmesser des LV und die hintere Wandstärke des LV systolischen Seitenzahns. Verwenden Sie die von der American Society of Echocardiography übernommene führende Konvention, um die endokardialen und epikardialen Grenzen zu verfolgen.
    Anmerkung: Die Parameter der kontraktilen LV-Funktion werden automatisch anhand der vorherigen Messungen berechnet. Die LV-Fraktionsverkürzung (FS) ist definiert als FS (%) = [(LVIDd - LVIDs)/LVIDd] x 100. Die LV-Ejektionsfraktion (EF) wird mit der modifizierten Teicholz-Formel berechnet, wobei EF (%) = [(LVIDd³ - LVIDs³)/LVIDd³] x 100¹² ist. Siehe Abbildung 1A, B.
18. Speichern Sie die Daten auf CDs oder USB-Speichersticks und erstellen Sie Sicherungskopien.
19. Importieren, analysieren und exportieren Sie die Daten mit der entsprechenden Software.

Ergebnisse

Abbildung 1: Echokardiographie mit Standardauflösung (>10 MHz) zur Messung der systolischen und diastolischen LV-Dimensionen und der Herzfunktion bei Mäusen mit dilatativer Herzhypertrophie nach Myokardinfarkt im Vergleich zu Kontrolltieren. Repräsentative echokardiographische Aufzeichnungen von normalen, gesunden Mäusen (A) und Tieren mit LV-Dilatation und verm...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Gel zur Ultraschallübertragung; Gel Aquasonic 100	Parker
Lineare Ultraschallsonde; L15-7io	Philips Gesundheitswesen
Echokardiograph; IE33 xMATRIX	Philips Gesundheitswesen
Nagetier-Rasierer	Harvard-Apparatur	Tel.: 34-0243