Summary
توفر هذه المقالة بروتوكول لتقييم تخطيط صدى القلب من البطين الأيمن حجم وارتفاع ضغط الدم الرئوي في الفئران. وتشمل التطبيقات تحديد النمط الظاهري وتقييم المسلسل في المعدلة وراثيا ونماذج الماوس التي يسببها السم من اعتلال عضلة القلب وأمراض الأوعية الدموية الرئوية.
Abstract
وتستخدم على نطاق واسع المعدلة وراثيا ونماذج السامة من ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي (PAH) لدراسة الفيزيولوجيا المرضية من الهيئة العامة للإسكان والتحقيق في العلاجات المحتملة. نظرا لحساب الوقت والمشاركة في خلق نماذج حيوانية من المرض، فمن الأهمية بمكان أن الباحثين لديهم الأدوات اللازمة لتقييم دقيق التعبير المظهري من المرض. اختلال البطين الأيمن هو مظهر من مظاهر الرئيسية لارتفاع ضغط الدم الرئوي. تخطيط صدى القلب هو الدعامة الأساسية لتقييم موسع وظيفة البطين الأيمن في نماذج القوارض وله ميزة ترجمة واضحة للبشر ومنهم من يستخدم نفس الأداة. تفتقر بروتوكولات تخطيط صدى القلب نشرت في نماذج الفئران من الهيئة العامة للإسكان.
في هذه المقالة، ونحن تصف بروتوكول لتقييم وظيفة RV الوعائية الرئوية في نموذج الفأر من الهيئة العامة للإسكان مع طفرة BMPRII السلبية السائدة، ولكن هذا البروتوكول ينطبق على أي من الأمراض التي تؤثر على الأوعية الدموية الرئوية أو القلبية الحق. نحنتقدم وصفا مفصلا لإعداد الحيوان، الحصول على الصور وحساب حجم الدورة الدموية والسكتة الدماغية، خرج القلب وتقديرا للضغط الشريان الرئوي.
Introduction
الضغط الرئوي مرتفعة والبطين الأيمن (RV) ضعف هي السمات المميزة لأمراض الأوعية الدموية الرئوية في النماذج الحيوانية والمرضى من البشر مع ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي (PAH). وتستخدم على نطاق واسع المعدلة وراثيا وسامة (مثل نقص الأكسجة أو monocrotaline) نماذج من الهيئة العامة للإسكان لدراسة الفيزيولوجيا المرضية من الهيئة العامة للإسكان والتحقيق في العلاجات المحتملة. نظرا لحساب الوقت والمشاركة في خلق نماذج حيوانية من المرض، فمن الأهمية بمكان أن الباحثين لديهم الأدوات اللازمة لتقييم دقيق التعبير المظهري من المرض.
تخطيط صدى القلب هو الدعامة الأساسية لتقييم موسع من وظيفة البطين في نماذج القوارض 1،2. ضربات القلب لديه ميزة الترجمة واضحة للبشر ومنهم من يستخدم نفس الأداة. بالإضافة إلى ذلك، بعض النماذج الوراثية يحمل انتفاذ غير مكتملة 3، والقدرة على تحديد noninvasively الحيوانات المصابة يوفر الوقت والموارد القيمة. تقييم موسع من diseaحد ذاتها شدة دون التضحية حيوان كما يسمح للباحثين لدراسة متسلسل آثار العلاجات التحقيق. هذا مهم خصوصا بالنظر إلى السرعة التي علاجات متعدية يمكن ان يتطور الى التجارب على الانسان 4،5.
في البشر، وتقييم تخطيط صدى القلب من حجم RV وارتفاع ضغط الدم الرئوي هو تحديا من نوع خاص بسبب موقف خلف القص وشكل غير منتظم من RV 6. نماذج القوارض لديهم تحديات إضافية تتمثل في صغر حجمها ومعدل ضربات القلب سريعة للغاية (300-700 نبضة / دقيقة). التطورات الحديثة بما في ذلك ارتفاع معدلات الإطار ومحولات الطاقة الصغيرة وتحسنت جودة الصورة وحتى يسمح التصوير واعية في بعض البروتوكولات التجريبية، على الرغم تتم معظم التصوير القوارض تحت التخدير 7،8. وقد وصفت البروتوكولات التجريبية ممتازة من ضربات القلب في الفئران نماذج من الهيئة العامة للإسكان والتحقق من صحتها ضد كل من التصوير بالرنين المغناطيسي وديناميكا الدم الغازية 1،9. ومع ذلك، نشرت ضربات القلبتفتقر البروتوكولات في نماذج الفئران من الهيئة العامة للإسكان.
في هذه المقالة، ونحن تصف بروتوكول لتقييم وظيفة RV الوعائية الرئوية في نموذج الفأر من الهيئة العامة للإسكان مع طفرة BMPRII السلبية المهيمنة ونموذجا للحمولة تلوية معزولة RV بعد تطويق الشريان الرئوي، ولكن هذا البروتوكول ينطبق على أي من الأمراض التي تؤثر على الأوعية الدموية الرئوية أو القلبية الحق. سنقوم بشرح إعداد الحيوانية وتقييم مفصل لحجم RV وظيفة وكذلك الشريان الرئوي الرئيسي (PA) الحجم. نحن أيضا تدليل على التقنيات والعمليات الحسابية اللازمة لتقدير حجم المخ والقلب الناتج. القيود التقنية يحول دون تقديرات دوبلر دقيقة من الضغط الرئوي، ولكن لدينا بديل تطبيق التحقق من صحة الإنسان جيدا، الشريان الرئوي الساعة التسارع، لتقدير ضغط السلطة الفلسطينية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. تحضير المعدات
- دراسة محول بالموجات فوق الصوتية للعيوب. اعتمادا على المعدات المستخدمة، قد تكون هذه الخطوة غير ضرورية.
- إذا لوحظ حدوث فقاعة الهواء، وإزالة المسمار الموجود على الجانب الأيمن من الرأس محول، وإضافة الماء المعقم من خلال ثقب مع 26 G الإبرة. فقاعات الهواء داخل الرأس محول شائعة. أنها سوف تعيق الحصول على صور عالية الجودة.
- تحقق الغشاء الذي يغطي التحقيق للكشف عن التسربات أو الثقوب. استبدالها إذا لزم الأمر.
- افتح البرنامج وتهيئة التحقيق.
- اختيار الحزمة القلب من القائمة المنسدلة، جنبا إلى جنب مع محول المناسبة. انقر فوق "تهيئة". استخدام 20-60 ميغاهيرتز دقق في الفئران تحت 35 غ و15-45 ميغاهيرتز دقق في الفئران أكبر من 35 غرام.
- حدد المشغل والحيوان والتاريخ على الشاشة التركيبة السكانية، وحدد "بدء".
2. الماوس Preparatايون بما في ذلك التخدير، إزالة الشعر، وتحديد المواقع
- التخدير: ضع الماوس في غرفة الاستقراء وتخدير مع المحمولة، وأعلى الجدول آلة التخدير التي تحتوي على المرذاذ isoflurane والغاز والحاويات من النفايات.
- تعيين المرذاذ إلى 3٪ مع معدل تدفق الأوكسجين من 3 لتر / دقيقة. ويستخدم هذا المعدل مرتفعا نسبيا التخدير لتحقيق تأثير مخدر السريع، وبالتالي تقليل الاستجابة للضغط النفسي التي قد تؤثر على وظيفة القلب. مدة قصيرة من بروتوكول يقلل من أي خطر محتمل للحيوان. من المهم جدا للحفاظ على معدل التخدير دائما نفس الشيء. وقد تم تحسين هذا البروتوكول للاستخدام الحصري لisoflurane وكما مخدر، وبالتالي قد تختلف الظروف المثلى لعوامل أخرى من هذا البروتوكول. A عمق أقل من التخدير يمكن اختيار، اعتمادا على احتياجات التجريبية، ولكن بمجرد أن يتم إنشاء بروتوكول مخدر، لا بد من تغييره. يؤثر التخدير معدل ضربات القلب وآلات موسيقية أخرىص قياسات الدورة الدموية. لذلك، إذا تم تغيير عمق التخدير أثناء التجربة، قد لا تكون البيانات مفيدة للتحليلات. إذا العديد من الفئران وسيتم تصويرها في يوم واحد، كل منها على حدة تخدير.
- مراقبة درجة حرارة الغرفة للتأكد من أنه هو نفسه بين المجموعات التجريبية. درجة حرارة الغرفة يمكن أن تؤثر vasoreactivity، حتى عندما يكون الماوس على طاولة ساخنة، لذلك يجب مراقبة ذلك وأبقى نفسه بين المجموعات التجريبية التي سيتم مقارنة. على الرغم من أن هذا البروتوكول لا يقيس درجة حرارة الحيوان مباشرة، ثابت المحيطة والجدول درجة الحرارة يضمن أن هناك اختلاف بسيط في درجات الحرارة بين المجموعات التجريبية.
- إزالة الشعر: إزالة الشعر من الصدر مع كريم مزيل الشعر بعد تخدير الماوس. يبدأ التطبيق مع قضيب من القطن ذات الرؤوس، في الترقوة، والاستمرار في أسفل الحجاب الحاجز.
- ضع الماوس مرة أخرى في غرفة التخدير لمدة 1 دقيقةللسماح للعمل مزيل الشعر. لتحديد ما إذا كان التخدير غير فعالة، اضغط بحزم المصغرة الخاص بك ضد واحد من الكفوف الفأر. إذا لم يكن هناك سحب، والتخدير كافية. اذا انسحبت أطرافهم، ضع الماوس مرة أخرى في غرفة التخدير لمدة دقيقة أخرى.
- تنطبق على كمية صغيرة من مرهم التشحيم لعيون الماوس، لتجنب الأضرار التي لحقت القرنية.
- إزالة الشعر من الصدر مع 2 × 2 في في الشاش. المادة الكيميائية المستخدمة في كريم مزيل الشعر هو الكاوية، وسوف تضر الجلد إذا ما تركت لفترة طويلة جدا، لذلك يجب الحرص على إزالة جميع المنتجات من الجلد.
- تطبيق مرطب الجلد بعد إزالة الشعر.
- المواقع: ضع الماوس في موقف بطني ظهراني على طاولة ساخنة تعيين إلى 37 درجة مئوية. الموضع الصحيح لا بد من الحصول على صور عالية الجودة. استخدام الجدول الذي يمكن التقاط درجة حرارة الجسم، والتنفس، ومعدل ضربات القلب. استخدام نظام السكك الحديدية دمج جميعالدودة الحلزونية لتحديد المواقع بدقة وبعد ذلك، الصورة الأمثل.
- الشريط بلطف أسفل كل الكفوف أربعة وتطبق على كمية حجم عشرة سنتات من هلام تنبيغ في الصدر.
3. اقتناء الصور: التصوير في القص طويل محور مشاهدة
- قفل محول بالموجات فوق الصوتية في مكانه داخل جبل على نظام السكك الحديدية، وتناوب عليها 10 درجة عكس عقارب الساعة، بحيث يتم وضع مجس معدني من محول مباشرة على القلب. وبشكل أكثر تحديدا، ينبغي أن يكون التحقيق على الجانب الأيسر من الصدر، في 2 أو 3 الفضاء وربي، والوحشي إلى القص.
- التلاعب س و y-محاور تقع على نظام السكك الحديدية، حتى يتم الحصول على الراجح.
- حدد "الوضع B". تم العثور على هذا في الجزء العلوي الأيمن من وحدة تحكم النظام، من أجل إعطاء صورة حية 2D.
- عرض الهياكل التشريحية التالية على الشاشة:
- قلب كامل من قمة إلى aortأ - سوف تصور قمة في أقصى اليسار من الشاشة، والشريان الأورطي في أقصى اليمين.
- تجويف البطين الأيسر (LV)
- الجدار الخلفي من البطين الأيسر (LPW)
- الحاجز بين البطينين (الحبس الاحتياطي)
- تجويف البطين الأيمن (RV)
- الأمامي والخلفي منشورات الصمام التاجي (AML وحزب الرابطة الاسلامية)
- تصاعدي الشريان الأورطي (AO)
- الأذين الأيسر (LA)
- الحصول على قياس diametric احدة من الشريان الأورطي في هذا الرأي عن طريق الضغط على زر المسح الضوئي / تجميد "تجميد" الصورة. ثم استخدم الماوس لسحب الفيديو من خلال حلقة في الجزء السفلي من الصورة حتى البطين الأيسر في انقباض، والشريان الأورطي هو أكبر في قطرها.
- انقر فوق الأداة القياس في الزاوية العلوية اليسرى من الشاشة وحدد الرمز الذي يشبه خط قطري. اليسار فوق الماوس ورسم خط مستقيم من الأمامي إلى الخلفي من جدار الشريان الأورطي، perpendicular لمحورها الطويل. انقاذ عن طريق الضغط على زر "الإطار المتجر".
- إنشاء حلقة الفيديو عن طريق الضغط على "مخزن سينمائية"
4 اقتناء الصور: التصوير في القص القصير محور مشاهدة
- إعادة محول إلى 3 و 9 وظائف الساعة (عرضية). زاوية نحو caudally قليلا عن طريق التلاعب في محول جبل لتحقيق أفضل عرض من الشريان الأورطي والتجويف LV. سيتم وضع المسبار معدنية أفقيا ومباشرة عبر القص.
- التلاعب س و y-محاور على نظام السكك الحديدية حتى يتم الحصول على الراجح. سيتبين لمعة LV، جنبا إلى جنب مع العضلات الحليمية الأمامي الوحشي وخلفي إنسي، والتي هي واضحة على يمين الشاشة. هذه هي النقطة المرجعية المعيارية للمحور قصيرة، مما يدل على جزء من منتصف البطين الأيسر، حيث يتم إجراء قياسات البعد. سوف الانحراف قليلا عن النقطة المرجعية مع X-و y-محاور لجلب هياكل تشريحية مختلفة في الرأي يكون من الضروري، ولكن أوضح لتحديد المواقع عن طريق الرجوع إلى عرض أعلاه.
- الحصول على القياسات التالية في عرض المحور قصيرة:
- وضع B
- اثنين من أكثر القياسات diametric من الشريان الأورطي.
- ثلاثة قياسات تدفق المسالك الرئوية.
- نابض دوبلر موجة واسطة (PW)
- ثلاث مرات سرعة قياسات لا يتجزأ (VTI) من الشريان الأبهر
- ثلاثة قياسات VTI من الشريان الرئوي تقاس فقط الأقرب إلى صمام رئوي.
- قياس الشريان الرئوي تسارع الوقت عن طريق تتبع منحنى VTI من بداية تدفق الدم إلى ذروة السرعة.
- وضع M
- ثلاثة قياسات لليسار القطر الداخلي البطين في ديastole (LVIDd)
- ثلاثة قياسات القطر الداخلي البطين الأيسر في انقباض (LVIDs)
- ثلاثة قياسات للحق القطر الداخلي البطين (RVID). فإن التجويف RV يكون فقط مرئية في طريقة العرض هذه إذا تم المتوسعة ذلك.
- قياس معدل ضربات القلب ثلاث مرات باستخدام م الوضع عن طريق تتبع المسافة بين قمتين الانبساطي من الجدار الأمامي للLV خلال ثلاث دورات مختلفة في القلب.
- وضع B
- B قياسات الوضع:
- التلاعب في المحور Y cranially من وجهة النظر العضلات الحليمية، حتى صمام الهلالية من الشريان الأورطي يأتي في التركيز.
- الحصول على قياسات الشريان الأورطي فقط فوق صمام في أكبر قطر.
- انقر فوق الأداة القياس في الزاوية العلوية اليسرى من الشاشة، واختر الأيقونة التي تشبه خط قطري.
- اليسار فوق الماوس ورسم خط مستقيم من الأمامي إلى الخلفي من جدار الشريان الأورطي.
- التلاعب رانه X-و y-محاور حتى يتفرع الشريان الرئوي الرئيسي. سيتبين هذا الهيكل الأمامية، وإلى اليمين من الشريان الأورطي على الشاشة.
- التلاعب cranially المحور الصادي حتى الحلقة من الشريان الرئوي الرئيسي يأتي في طريقة العرض. انها لن تكون كما هو محدد بشكل واضح كما الشريان الأورطي.
- "تجميد" الصورة والحصول على القياس في انقباض.
- جمع ثلاثة قياسات في المجموع.
- موجة نابض (PW) قياسات دوبلر: الوضع PW يستخدم في المقام الأول لتقييم الدورة الدموية تدفق الدم من خلال الشرايين والأوردة. في هذا البروتوكول، وسيتم استخدامها لاسترداد ثلاث مرات سرعة قياسات لا يتجزأ من الشريان الأورطي والشريان الرئوي.
- جلب الشريان الأورطي إلى العرض مرة أخرى كما هو موضح في الخطوة 4.3.1، والنقطة 1.
- حدد "الوضع PW". يقع هذا في الزاوية اليمنى العليا من وحدة النظام وسوف تنتج القراءة دوبلر تدفق الدم من خلال الشريان الأورطي.
- وضع ساحجم mple فقط فوق مستوى الصمام الأبهري. قد يحتاج س و y محاور لتعديلها قليلا للحصول على المظاريف دوبلر كافية. وينبغي أن يكون المغلفات الحدود الأبيض، وتشير جوفاء داخل الصفحي تدفق الدم.
- مرة واحدة يتم الحصول على عرض كاف، "تجميد" صورة وتتبع الحدود من المغلف دوبلر. وهذا حساب VTI.
- تدوير "زاوية" مقبض الباب الموجود على وحدة التحكم في اتجاه عقارب الساعة حتى نظام الخط الأصفر مجزأة رأينا في الصورة على الجانب الأيمن العلوي من الشاشة هو عند 0 درجة. هذا الخط الأصفر يمثل اتجاه تدفق الدم من خلال الأوعية. منذ محول الزاوية نفسها في مثل هذه الطريقة لإنتاج عرض مستعرضة أو عرضية من القلب، ولا بد من تعديل الخط إلى 0 درجة مئوية، لتتماشى مع تدفق العمودي الدم من خلال الشريان الأبهر الصاعد.
- وضع الداني حجم العينة لمستوى صمام رئوي في وسطالحق البطين تدفق المسالك وتكرار القياسات VTI على النحو الوارد أعلاه. تدفق الدم يجب أن يظهر مقلوب، أو العكس تدفق الدم في الشريان الأورطي يتعلق على الشاشة.
- جلب الشريان الأورطي إلى العرض مرة أخرى كما هو موضح في الخطوة 4.3.1، والنقطة 1.
- وضع قياسات M: يوفر التصوير M-وضع القرار الزماني عالية من الحركة الأنسجة على طول شعاع الموجات فوق الصوتية واحد، ويستخدم لقياس أبعاد تجويف، وكذلك لدراسة صمامي، عضلة القلب، والأوعية حركة الجدار.
- استئناف "الوضع ب" وإعادة محول للحصول على "وجهة نظر المرجعية" (وجهة نظر مقطعية من البطين الأيسر على مستوى العضلات الحليمية).
- اضغط على "M-الوضع". هذا وسوف تنتج الأعلاف الفيديو المستمر فيها الحركة من الهياكل التشريحية التالية سوف تكون واضحة بأنه "الشريط". إذا المتوسعة، فإن التجويف RV تظهر في الجزء العلوي من الأعلاف كما وشاح أسود رقيق جدا. سوف الحاجز بين البطينين (الحبس الاحتياطي) تكون مرئية باعتبارها الشريط مبهمة مباشرة تحت RVالتجويف. سيتبين لمعة LV مباشرة تحت الحبس الاحتياطي. هو مساحة كبيرة السوداء التي تحتل غالبية الأعلاف. تحت التجويف LV هو الجدار الخلفي LV (LVPW) والتي سوف ينظر إليها على أنها الشريط مبهمة.
- تجميد الصورة والتراجع من خلال حلقة الفيديو إذا لزم الأمر إلى نقطة حيث لا يحدث التنفس. عندما تتنفس الماوس، تعطل الحصول على الصور من قبل حركة الحجاب الحاجز والصدر الجدار، وبالتالي إنتاج مشوهة "لطخت" قطعة أثرية في الأعلاف التي تحدث بتواتر منتظم.
- الحصول على القياسات التالية باستخدام رمز الخط المائل:
- ثلاثة قياسات LV إنهاء البعد الانبساطي، والتي تظهر بأنها أكبر مسافة بين الحبس الاحتياطي وLVPW.
- ثلاثة قياسات LV نهاية البعد الانقباضي، الذي يظهر على أقصر مسافة بين الحبس الاحتياطي وLVPW.
- ثلاثة قياسات معدل ضربات القلب، والتي تتم عن طريق النقر على أيقونة القلب وقياس من ذروة الانقباضي لذروة الانقباضي من LVPW.
- إذا تم المتوسعة لمعة RV، الحصول على ثلاثة قياسات باستخدام رمز خط قطري.
- تسجيل حلقة فيديو للعرض محور القص القصير في "وضع B" عن طريق الضغط على زر "سينمائية المتجر".
- انتقل إلى "ملف"، اختر "استعراض دراسة" لخلاصة القياسات الخاصة بك، انقر فوق "إنهاء الدورة"، ثم "الالتزام الدورة البيانات."
- استرداد الماوس كما حددها بروتوكول IACUC، وتنظيف.
- تصدير البيانات كملف CSV إلى محرك أقراص الإبهام لتحليلها لاحقا.
- حساب المعلمات التالية من وظيفة القلب (الجدول 1):
- منطقة البطين الأيسر تدفق المسالك
- اليسار البطين حجم المخ
- البطين الأيسر النتاج القلبي
- تقصير كسور
- منطقة الشريان الرئوي
- الشريان الرئوي تسارع الوقت
- حق حجم البطين السكتة الدماغية
- مؤشر القلب
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
الأهداف الرئيسية لهذا البروتوكول هي لقياس حجم RV وظيفة، وفهم إلى أي مدى الأوعية الدموية الرئوية هي المريضة. إعداد المعدات المناسبة كل من الماوس وضربات القلب لا بد من الحصول على نتائج دقيقة وقابلة للتكرار. الفئران يجب أن صدورهم نزعه والأطراف المضمون إلى منصة التصوير مع الشريط. التخدير، في هذه الحالة isoflurane و، تدار عبر مخروط الأنف. يجب فحص محول للعيوب، ولا سيما فقاعات الهواء، والتي يمكن أن تتحلل جودة الصورة. الحصول على نوعية جيدة وجهات النظر 4 الغرفة من القلب من الصعب جدا في الفئران بحيث يركز هذا البروتوكول على تقييم RV باستخدام محاور القص القصير والطويل. يظهر التشريح ذات الصلة في هذه الآراء في أرقام 1A و 1B.
وأفضل طريقة لتقييم حجم RV في عرض محور القص طويلة ويتم قياس والمسافة من الجدار مجانا إلى interventriculع الحاجز باستخدام M-الوضع (الشكل 2). هذا القياس هو ممكن فقط عندما يتم المتوسعة RV RV العادي كما هو صغير جدا. في الفئران، وأنه ليس من الممكن لقياس دقيق لمقاييس المعتادة وظيفة RV في البشر مثل تغير منطقة كسور وثلاثي الشرفات الحلقي الانقباضي الطائرة رحلة. هذه القياسات تتطلب مشاهدة ذات جودة عالية من RV الجدار الحر الذي يصعب جدا الحصول عليها في الفئران. ومع ذلك، باستخدام PW دوبلر لقياس الوقت والسرعة لا يتجزأ (VTI) على مستوى الحق الجهاز البطيني تدفق (RVOT) وقطر الشريان الرئوي، فمن الممكن لتقدير حجم RV السكتة الدماغية (الشكل 3). يتم حساب حجم المخ والقلب الناتج من الصيغ في الجدول 1. يتم الحصول على معدل ضربات القلب من التصوير م واسطة.
يعكس الرئيسي بقطر PA PAH شدة في البشر 10 ويمكن قياسها في الفئران في القص عرض المحور القصير (الشكل 3). فمن ايمportant لديها رؤية واضحة من كلا الجانبين للسلطة الفلسطينية الرئيسي لأن التربيعية هذه القيمة في المعادلة المستخدمة لحساب النتاج القلبي. إذا كان حجم السلطة الفلسطينية لا يمكن قياسها بدقة، يمكن إدراج البطين الأيسر تدفق قطره المسالك وLVOT VTI في المعادلات أعلاه، RV والإخراج LV متساوون في غياب تحويلة.
وRV VTI يمكن استجواب آخر لتقدير ضغط السلطة الفلسطينية عن طريق قياس الوقت إلى الذروة سرعة (الشريان الرئوي تسارع الوقت [بات]، الشكل 4). في البشر ويستخدم بات لdichotomize PA ضغط عالية أو منخفضة 11، ويمكن استخدامه لتقدير ضغط السلطة الفلسطينية عندما طائرة قلسي ثلاثي الشرفات غير موجود. 12
الشكل 1. المشاهدات تخطيط صدى القلب تشريح الفئران. لوحة ويظهر التشريح العادي في عرض محور القص طويلة. لوحةB يظهر التشريح في عرض محور القص القصير. يتم تكبير البطين الأيمن في لوحة ب. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الشكل 2. قياس تمدد عضلة البطين الأيمن. يوضح هذا الرقم (A) الحجم العادي RV في الماوس التحكم (B) توسيع RV شديدة في الفأر الذي خضع الشريان الرئوي نموذج النطاقات. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الرقم 3. قياس وحساب حجم البطين الأيمن السكتة الدماغية. هذا الرقم يدل على قياسات FOص كل من البطين الأيمن VTI وقطر الشريان الرئوي. ويتجلى أسلوب لحساب حجم المخ مع هذه البيانات أيضا. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الشكل 4. قياس PAT. يقاس الرئوي تسارع الوقت حيث أن الوقت إلى الذروة سرعة في RVOT VTI. اضغط هنا لمشاهدة صورة بشكل اكبر .
الجدول 1: حسابات مفيدة في ضربات القلب.
| قياس | صيغة |
| الشريان الرئوي / منطقة الأبهر | π (قطر / 2) |
| حق حجم البطين السكتة الدماغية | منطقة PA س VTI |
| إخراج القلب | معدل ضربات القلب س حجم المخ |
| مؤشر القلب | مساحة النتاج القلبي / جسم |
| تقصير كسور | (LV-نهاية الانبساطي البعد - LV-نهاية الانقباضي البعد) / LV-نهاية الانبساطي البعد |
مساحة سطح الجسم = 10.5 (غرام) 2/3 13
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
تتطلب نماذج الماوس من المرض، وإما وراثيا أو ذات الصلة السم، والمصادقة المظهري أن النموذج يلخص الواقع المرض الإنسان فإنه يهدف إلى محاكاتها. يمكن في كثير من الأحيان التحقق من صحة هذا أن يتحقق من وجود أو عدم وجود ميزة خاصة، لتطوير سبيل المثال وجود ورم. ومع ذلك، والنماذج التي تؤدي إلى تشوهات الدورة الدموية مثل نماذج انقباض الشريان الأبهر من تضخم البطين الأيسر أو نموذجنا المعدلة وراثيا من الهيئة العامة للإسكان هي أكثر صعوبة للتحقق من صحة. هذه النماذج تتطلب إما قياس محطة للديناميكا الدم أو أدوات لقياس noninvasively ديناميكا الدم وتشوهات في وظيفة القلب. تخطيط صدى القلب أمر بالغ الأهمية لمثل هذه النماذج لأنه يسمح في الوقت الحقيقي الكمي للديناميكا الدم ووظيفة القلب دون الحاجة إلى التضحية من الحيوانات المريضة 14. بالإضافة إلى ذلك، الحيوانات الفردية ولا يمكن تصوير متسلسل لمتابعة التاريخ الطبيعي للمرض أو الاستجابة للعلاج. نحن نقدر أن proficienقبرصي في ضربات القلب من القلب الحق وفقا لهذا البروتوكول يمكن الحصول عليها بعد تنفيذ ما يقرب من 20 الامتحانات.
القدرة على تقدير النتاج القلبي على تخطيط صدى القلب أمر بالغ الأهمية لحساب المقاومة الوعائية الرئوية (PVR) في وقت التضحية أيضا. قياس النتاج القلبي باستخدام القسطرة تصرف في كثير من الأحيان لا يمكن الاعتماد عليها في نموذجنا بسبب صغر حجم RV. في وقت التضحية، نقيس الغازية PA الضغط الانقباضي باستخدام القسطرة تصرف والجمع بين هذا مع النتاج القلبي من ضربات القلب لتحديد PVR (يفترض الضغط الرئوي إسفين أن تكون منخفضة ويتم تجاهل). وهذا يسمح لنا لمزيد من قياس درجة أمراض الأوعية الدموية الرئوية في نموذجنا.
القيود النظرية والعملية للتخطيط صدى القلب
من المهم أن ندرك أن تطبيق الفيزياء الموجات فوق الصوتية للبشر والحيوانات الحية لديها قيود.قياس دقيق لسرعة الدم باستخدام دوبلر تعتمد على زاوية تدفق نسبة إلى زاوية insonation (الزاوية التي تهدف محول). لكل درجة تلك الزوايا هما محاذاتها، سيتم انخفض قياس سرعة الدم من كوس (θ) 15. سريريا، وإذا كانت زوايا هما من قبل أكثر من 20 درجة قياس ويرى أن تكون غير موثوق بها. هذا له آثار مهمة محتملة لهذا البروتوكول في قياس LVOT وRVOT VTI. إذا كانت الزاوية PW لا يمكن أن يكون الانحياز بشكل جيد مع اتجاه تدفق الدم في LVOT وRVOT، فإن SV قياس والنتاج القلبي تكون منخفضة زورا.
خطأ في القياس محتمل آخر هو في حساب السلطة الفلسطينية ومنطقة الأبهر التي تستخدم بعد ذلك لحساب SV والنتاج القلبي. لأن مساحة الدائرة هو πr 2، والمربعة أي عدم دقة في قياس قطر الشريان الأورطي أو الشريان الرئوي والخطأ تتفاقم. في الإنسانق، يتم استخدام RVOT وLVOT بأقطار لحساب SV بدلا من قطر الشريان الأورطي والشرايين الرئوية، ولكن في الفئران فإنه من الصعب جدا تحديد بدقة LVOT وRVOT لذلك نحن استبدال الشريان الأورطي والشريان الرئوي المناطق. شريطة أن يتم استخدام نفس الأسلوب في حيوان واحد إلى آخر، يجب أن هذا اختلاف بسيط لن يؤثر على نتائج الدراسة.
اختلال البطين الأيمن هو مظهر من مظاهر الرئيسية لارتفاع ضغط الدم الرئوي في البشر. وهناك عدد من القيود العملية تتعلق تقييم موسع للقلب الحق. في البشر والفئران، ويقع البطين الأيمن المتاخمة لجدار الصدر. هذا مقربة من محول يجعل التصوير الأمامي RV الجدار الحر صعبة للغاية. وRV هو شكل الهلال غير النظامية التي تحول دون افتراضات الحجمي مثل تلك المستخدمة لتحديد حجم LV وظيفة. عادة ما يمكن تحديد حجم RV في الفئران فقط كالمعتاد أو توسيعها نظرا لصعوبة في رؤية RV مجاناالجدار. ولكن هذا التصنيف لا تزال مفيدة للتحقق من صحة وجود أو عدم وجود أمراض الأوعية الدموية الرئوية.
قد يتم تنفيذ ضربات القلب في الفئران مع أو بدون تخدير. ونحن نفضل استخدام التخدير لتحقيق أقصى قدر من الجودة والدقة في القياسات لدينا ولكن ندرك أن التخدير سوف تقلل من معدل ضربات القلب. عندما تتم بدون تخدير، جودة الصورة قد تعاني والعملية هي مصدر التوتر للحيوانات والتي سوف ترفع معدل ضربات القلب وضغط الدم. ونحن أداء كل عمل موجات فوق صوتية مع درجة مماثلة من التخدير للسماح مقارنة النتائج بين وداخل الفئران.
الكمي للRV وظيفة الأوعية الدموية الرئوية في الفئران تعتمد على تقدير دوبلر ضربات للتغلب تدفق عبر الصمام الرئوي، وRVOT VTI. وهذا يمكن أن تستخدم كمتغير شيئين (عالية / منخفضة)، ولكن عندما يقاس بعناية يمكن استخدامها كمقياس المسلسل في الماوس أو مقارنة بين المجموعات مع فرقالتدخلات erent. المعدات المتطورة هو متاح تجاريا لاستخدام لون دوبلر تقييم لوجود وسرعة من قلس الثلاثي الشرف (TR) طائرة، والذي يستخدم في البشر لقياس شدة ارتفاع ضغط الدم الرئوي. في البشر دون TR طائرة قابلة للقياس، يتم استخدام PAT كبديل لتحديد ما إذا كان ارتفاع ضغط الدم الرئوي هو حاضرا أو غائبا 11. وبات تقصير كلما اشتد PH لأن RV طرد ستتوقف عاجلا ضد زيادة الضغط. كما تم التحقق من صحة هذه الطريقة في نماذج الفئران من الهيئة العامة للإسكان باعتبارها تقدير دقيق لشدة ارتفاع ضغط الدم الرئوي 1. أخيرا، شكل مغلف RVOT VTI يمكن تسليط الضوء على اقتران بين RV والأوعية الدموية الرئوية في البشر 16. الإحراز من المغلف يتسق مع ارتفاع المقاومة الوعائية الرئوية مع الإحراز في وقت لاحق مشيرا مقاومة أعلى. ومع ذلك، ونحن لم يلاحظ هذه الأنماط في الفئران في نموذجنا من الهيئة العامة للإسكان، وحتى في الفئران شارك في وقت لاحقnfirmed أن يكون PH شديدة عن طريق قياس الغازية.
وبصرف النظر عن ضربات القلب، القلب التصوير بالرنين المغناطيسي (CMR) هو البديل الوحيد موسع لتقييم وظيفة RV. في الفئران، ويوفر CMR القياس الدقيق للسمك RV والكتلة وحدات التخزين (وبالتالي الكسر القذفي والنتاج القلبي) 17. بالإضافة إلى ذلك، CMR-PAT قياس ومنحنيات تدفق الوقت (مماثلة لVTI) ترتبط بقوة مع ضربات القلب وقياس ديناميكا الدم جراحية. على الرغم من بعض مزايا واضحة، CMR هي أكثر تكلفة من وضربات القلب وعن تلك الأسباب ونادرا ما يستخدم في تجاربنا كثيفة الوقت. على حد علمنا والتحقق من صحة أي دراسة قياسات تخطيط صدى القلب وصفها هنا مع القياسات الغازية أو CMR. ومع ذلك، ونحن نستخدم بشكل روتيني القياسات الواردة في هذا البروتوكول لتقييم انتفاذ المرض وشدة 18-20.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
والكتاب ليس لديهم ما يكشف.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vevo 770 High Resolution Micro-Ultrasound System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| RMV (Real-Time MicroVisualization) 704B 40 mH Scanhead w/ Encapsulated Transducer | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Vevo Integrated Rail System including the Physioogical Monitoring System | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| Computer Monitor set up for use with the Vevo770 | DELL or other General Supplier | ||
| Computer Mouse set up for use with the Vevo770 | General Supplier | ||
| Vevo770 Cardiac Package Software | Visualsonics Inc. | get more info at www.visualsonics.com/products | |
| VetEquip Portable Tabletop Anesthesia Machine with an Isoflurane Vaporizer | VetEquip | get more info at vetequip.com | |
| Activated Charcoal Waste Gas Containers | VetEquip/Vaporguard | 931401 | get more info at vetequip.com |
| Puralube Eye Ointment | Henry Schein | get more info at henryschein.com | |
| Ecogel 100 Ultrasound Gel | EcoMed Pharmaceuticals | 30GB | get more info at ecomed.com |
| 3M Transpore Tape | Fisher Scientific | 1527-0 | get more info at fishersci.com |
| Small Flathead Screwdriver | General Supplier | ||
| Sterile H2O | DDI H2O from faucet and then autoclave | ||
| 6 in Cotton Tipped Applicators | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com | |
| Nair (depilatory cream) | General Supplier | ||
| 2 in x 2 in Gauze Sponges | Fisher Scientific | get more info at fishersci.com |
References
- Urboniene, D., Haber, I., Fang, Y. H., Thenappan, T., Archer, S. L. Validation of high-resolution echocardiography and magnetic resonance imaging vs. high-fidelity catheterization in experimental pulmonary hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 299, 401-412 (2010).
- Rottman, J. N., Ni, G., Brown, M. Echocardiographic evaluation of ventricular function in mice. Echocardiography. 24, 83-89 (2007).
- West, J., et al. Pulmonary hypertension in transgenic mice expressing a dominant-negative BMPRII gene in smooth muscle. Circ. Res. 94, 1109-1114 (2004).
- Ghofrani, H. A., Seeger, W., Grimminger, F. Imatinib for the treatment of pulmonary arterial hypertension. N. Engl. J. Med. 353, 1412-1413 (2005).
- Gomberg-Maitland, M., et al. A dosing/cross-development study of the multikinase inhibitor sorafenib in patients with pulmonary arterial hypertension. Clin. Pharmacol. Ther. 87, 303-310 (2010).
- Brittain, E., et al. Right ventricular plasticity and functional imaging. Pulm. Circ. 2, 309-326 (2012).
- Yang, X. P., et al. Echocardiographic assessment of cardiac function in conscious and anesthetized mice. Am. J. Physiol. 277, 1967-1974 (1999).
- Suehiro, K., et al. Assessment of segmental wall motion abnormalities using contrast two-dimensional echocardiography in awake mice. Am. J. Physiol. Heart Circ Physiol. 280, 1729-1735 (2001).
- Jones, J. E., et al. Serial noninvasive assessment of progressive pulmonary hypertension in a rat model. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 364-371 (2002).
- Devaraj, A., et al. Detection of pulmonary hypertension with multidetector CT and echocardiography alone and in combination. Radiology. 254, 609-616 (2010).
- Kitabatake, A., et al. Noninvasive evaluation of pulmonary hypertension by a pulsed Doppler technique. Circulation. 68, 302-309 (1983).
- Yared, K., et al. Pulmonary artery acceleration time provides an accurate estimate of systolic pulmonary arterial pressure during transthoracic echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 24, 687-692 (2011).
- Cheung, M. C., et al. Body surface area prediction in normal, hypermuscular, and obese mice. J. Surg. Res. 153, 326-331 (2009).
- Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present. Circ. Heart Fail. 2, 138-144 (2009).
- Baumgartner, H., et al. Echocardiographic assessment of valve stenosis: EAE/ASE recommendations for clinical practice. J. Am. Soc. Echocardiogr. 22, 1-23 (2009).
- Arkles, J. S., et al. Shape of the right ventricular Doppler envelope predicts hemodynamics and right heart function in pulmonary hypertension. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 183, 268-276 (2011).
- Wiesmann, F., et al. Analysis of right ventricular function in healthy mice and a murine model of heart failure by in vivo MRI. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 283, 1065-1071 (2002).
- West, J., et al. A potential role for Insulin resistance in experimental pulmonary hypertension. Eur. Respir. J. , (2012).
- Johnson, J. A., et al. Cytoskeletal defects in Bmpr2-associated pulmonary arterial hypertension. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 302, L474-L484 (2012).
- Johnson, J. A., West, J., Maynard, K. B., Hemnes, A. R. ACE2 improves right ventricular function in a pressure overload model. PLoS One. 6, e20828 (2011).
