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Methodenartikel

Transthorakale Echokardiographische Untersuchung im Kaninchenmodell

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DOI:

10.3791/59457

⸱

1. Juni 2019

 ,  ,  , 
1Institute for Cardiovascular and Metabolic Research, School of Biological Sciences, University of Reading, 2Departamento de Medicina y Cirugía Animal, Facultad de Veterinaria, Universidad de Murcia

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir Schritt für Schritt ein detailliertes Protokoll zur Durchführung der Echokardiographie im Kaninchenmodell. Wir zeigen, wie sie die verschiedenen echokardiographischen Ansichten und Bildgebungsebenen sowie die verschiedenen bildgebenden Modi, die in einem klinischen Echokardiographiesystem zur Verfügung stehen, das routinemäßig bei menschlichen und tierärztlichen Patienten verwendet wird, korrekt erhalten.

Zusammenfassung

Große Tiermodelle wie das Kaninchen sind wertvoll für die translationale präklinische Forschung. Kaninchen haben eine ähnliche Herzelektrophysiologie im Vergleich zu Menschen und anderen großen Tiermodellen wie Hunden und Schweinen. Das Kaninchenmodell hat jedoch den zusätzlichen Vorteil von geringeren Wartungskosten im Vergleich zu anderen großen Tiermodellen. Die Längsschnittbewertung der Herzfunktion mittels Echokardiographie ist bei entsprechender Umsetzung eine nützliche Methode zur präklinischen Beurteilung neuartiger Therapien bei Herzinsuffizienz mit reduzierter Auswurffraktion (z.B. Herzregeneration). Der korrekte Einsatz dieses nicht-invasiven Werkzeugs erfordert die Umsetzung eines standardisierten Untersuchungsprotokolls nach internationalen Richtlinien. Hier beschreiben wir Schritt für Schritt ein detailliertes Protokoll, das von Veterinärkardiologen für die Durchführung der Echokardiographie im Kaninchenmodell überwacht wird, und zeigen, wie man die verschiedenen echokardiographischen Ansichten und Bildgebungsebenen richtig erhält, sowie die verschiedene bildgebende Modi, die in einem klinischen Echokardiographiesystem verfügbar sind, das routinemäßig bei menschlichen und tierärztlichen Patienten verwendet wird.

Einleitung

Die Längsauswertung der Herzfunktion in großen Tiermodellen ist eine robuste Forschungsmethodik, die häufig für die Bewertung der Auswirkungen neuartiger Therapien zur Behandlung ischämischer und nicht-ischämischer Kardiomyopathie verwendet wird. Unter den verschiedenen kardiovaskulären bildgebenden Verfahren, die für die präklinische Forschung zur Verfügung stehen, wurde die Echokardiographie aufgrund ihrer nicht-invasiven und tragbaren Eigenschaften ausgiebig eingesetzt. In erfahrenen Händen ist die Echokardiographie auch eine sehr reproduzierbare bildgebende Technik zur Untersuchung der Herzanatomie sowie der systolischen und diastolischen Funktion des Herzens.

Große präklinische Tiermodelle wie Schweine, Hunde und Kaninchen sind für die präklinische Translationalforschung1,2,3von größter Bedeutung. Tatsächlich erfordert der potenzielle Nutzen neuartiger Therapien wie der kardialen regenerativen Medizin bei der Einstellung der Kardiomyopathie umfangreiche Hypothesentests in großen präklinischen Modellen, bevor sie für den menschlichen Gebrauch in Betracht gezogen werden können2,4 . Im Vergleich zu anderen großen präklinischen Modellen bietet das Kaninchenmodell einige Vorteile, einschließlich seiner geringen Wartungskosten, die mit denen von Mäusen und Ratten vergleichbar sind. Im Gegensatz zu Mäusen und Ratten sind das Transportsystem Ca+2 und die Herzelektrophysiologie bei Kaninchen jedoch ähnlich wie bei Menschen und bei anderen großen Tiermodellen wie Hunden und Schweinen, wodurch das Translationspotenzial des Kaninchens erhöht wird. Modell1,5. Daher hat das Kaninchen als großes experimentelles präklinisches Modell ein außergewöhnliches Gleichgewicht zwischen Kosten und Reproduzierbarkeit für die präklinische Translationsforschung.

Das Kaninchen hat den zusätzlichen Vorteil seiner Amenability für die echokardiographische Bildgebung mit klinischen Ultraschalleinheiten, die routinemäßig bei menschlichen und tierärztlichen Patienten verwendet werden, und nutzt so die Überlegenheit der harmonischen Bildgebung und des modernsten technologie. Hierfür werden Sektorumnehmer (auch als Phasenarray bezeichnet) mit relativ hoher Frequenz (bis zu 12 MHz), wie sie in der neonatalen/pädiatrischen Kardiologie verwendet werden, bevorzugt. Die echokardiographische Untersuchung im vorklinischen Modell des Kaninchens ermöglicht die vollständige Bewertung der systolischen und diastolischen Funktion mit mehreren Ansichten und verschiedenen Modi, die in modernen echokardiographischen Einheiten (z. B. kontinuierlicher Wellendoppler (CWD), Pulswellen-Doppler (PWD) und Tissue Doppler Imaging (TDI).

Die Echokardiographie ist eine bedienerabhängige Technik und erfordert daher eine umfassende Schulung und Kernkenntnisse der Technik im Einklang mit internationalen Richtlinien. Ein Teil dieses Trainings kann durch die Visualisierung von Videos erleichtert werden, die im Detail erklären, wie verschiedene echokardiographische Ansichten erhalten werden können. Die Erreichung einer hohen Kompetenz in der echokardiographischen Bildgebung sowie die Entwicklung eines standardisierten Protokolls und einer korrekten Technik sind unerlässlich, um den Einfluss des Bedieners zu minimieren und zuverlässige quantitative Daten zu generieren, wie es in strengen wissenschaftliche Forschung.

Einige Überlegungen sind in Bezug auf das System und Labor-Setup für die Echokardiographie bei Kaninchen und anderen großen Tiermodellen verwendet werden. Für eine standardmäßige transthorakale echokardiographische Bewertung der Herzfunktion muss das Ultraschallsystem folgende Modalitäten enthalten: zweidimensionaler Modus (B-Modus oder 2D), Bewegungsmodus (M-Modus), Farbdoppler sowie CWD, PWD und TDI. Darüber hinaus sollte die Maschine über eine vollständige Herzanalyse- und Messsoftware sowie ausreichend internen Festplattenplatz verfügen, um genügend hochwertige digitale Standbilder und Videoschleifen für die Offline-Analyse zu speichern. Einige Systeme verwenden lineare Array-Wandler; Für die beste Bildgebung des Herzens werden jedoch Phasen-Array-Sektorwandler mit einem kleinen Scankopfdurchmesser bevorzugt, da diese einen leichteren Durchgang der Ultraschallwellen durch die engen interkostalen Räume ermöglichen. Für Kaninchen verwenden wir relativ hochfrequente Messumformer (bis zu 12 MHz). Die Position des Tieres für die Bildgebung ist von größter Bedeutung, um qualitativ hochwertige Bilder zu erhalten. Daher wird empfohlen, sowohl rechte als auch linke seitliche Liegepositionen zu erhalten, um alle Standard-Bildebenen während einer echokardiographischen Untersuchung zu erhalten. Hierfür ist eine Tabelle mit einer Kerbe, die mit dem Herzbereich der Brust übereinstimmt, ratsam (Abbildung 1A). Dieser kerbierte Tisch erleichtert den Zugang mit dem Messumformer zum Bereich der Brust, der gescannt wird, und ermöglicht somit die freie Beweglichkeit der Hand des Bedieners, der die beste Scanposition des Tieres aufrechterhält. Die Positionierung des Tieres in einer seitlichen Liegeposition führt zu einem Fall des Herzens in Richtung des Gebers und der Erhöhung der Lunge sowie zur Verbreiterung des Zugangsfensters des Ultraschallstrahls durch die interkostalen Räume, wodurch die Gesamtbildgebung verbessert wird. Qualität (Abbildung 1A). Die echokardiographische Untersuchung sollte in geblendeter Weise und nach den Richtlinien des Echokardiographie-Komitees des American College of Veterinary Internal Medicine und der American Society of Echocardiography/European durchgeführt werden. Association for Cardiovascular Imaging6,7,8.

Ein Teil unseres wissenschaftlichen Teams ist mit dem Kardiologischen Dienst eines Veterinärpädagogischen Krankenhauses verbunden, das täglich Tierpatienten (z. B. Hunde und Katzen) betreut, für die es die entsprechende Ausbildung und Akkreditierung in Veterinärkardiologie und Echokardiographie und ihre unterschiedlichen bildgebenden Modalitäten sowie umfangreiche Erfahrung in der Abbildung verschiedener Größen von Tierpatienten und Thorax-Konformationen mit dieser Technik. Darüber hinaus verwenden wir häufig Echokardiographie für Dieludinale Bewertung der Herzfunktion in einem Kaninchenmodell der Kardiomyopathie durch Anthracyclineinduziert 9. Hier beschreiben wir ein Schritt-für-Schritt-Echokardiographie-Protokoll zur Beurteilung der Herzfunktion mit einer klinischen Ultraschalleinheit in einem großen präklinischen Modell wie dem Kaninchen. Dieses Protokoll ist an die aktuellen internationalen Richtlinien8angepasst und enthält praktische Empfehlungen, die auf unseren eigenen Erfahrungen im klinischen und experimentellen Umfeld basieren.

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Protokoll

Die hier beschriebenen Experimente wurden vom Ethik-Forschungsausschuss der Universität Murcia, Spanien, genehmigt und gemäß der Richtlinie 2010/63/EU der Europäischen Kommission durchgeführt. Die beschriebenen Schritte wurden nach Standard-Betriebsprotokollen durchgeführt, die Teil des Arbeitsplans waren und nicht nur zum Zweck der Filmaufnahmen des begleitenden Videos zu dieser Zeitung durchgeführt wurden.

1. Zubereitung des Kaninchens

  1. Bevor Sie fortfahren, beginnen Sie mit der Injektion einer Kombination von Ketamin (10 mg/kg), das in derselben Spritze mit Medetomidin (200 g/kg) homogenisiert ist, um das Tier zu beästhesieren, was die Belastung des Verfahrens für das Kaninchen verringert.
    ANMERKUNG: Die Verwendung von Anästhesie reduziert auch die Herzfrequenz in vorhersehbarer Weise, wodurch die interindividuelle Variabilität reduziert wird, und hat den zusätzlichen Vorteil, dass die allgemeine Bildqualität verbessert wird. Wie im Video gezeigt, bedecken Sie den Kopf mit einer chirurgischen Decke, um das Tier während der Injektion von Anästhesie ruhig zu halten.
    1. Überprüfen Sie, ob das Tier innerhalb von 10-20 min vollständig anästhesisiert wird, indem Sie das Vorhandensein von Muskelschlaf, Fehlen von palpebralen Reflexen, Unterkieferbewegungen und Schnüffeln bestätigen. Das Vorhandensein der beiden letztgenannten Zeichen (Unterkieferbewegungen und Schnüffeln) sind wiederum die frühesten Anzeichen einer verringerten Anästhesietiefe. Auch wenn es selten benötigt wird, sollte eine Neudosierung in Betracht gezogen werden (z. B. die Hälfte der anfänglichen Anästhesiedosis-Kombination), wenn eine lange Verzögerung erwartet wird, um das Verfahren abzuschließen.
      HINWEIS: Während das Tier innerhalb der ersten 5 Minuten nach der Injektion schnell einschläft, wird empfohlen, eine tiefere Ebene der Anästhesie zuzulassen, bevor man versucht, das Tier zu manipulieren. Diese Verzögerung wird eine Beunruhigung des Kaninchens vermeiden, die andernfalls wahrscheinlich Tachykardie erzeugt und die bildgebende Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bestimmter Parameter während der echokardiographischen Untersuchung beeinträchtigt (z. B. Mitralklappenzuflussanalysen).
    2. Sobald das Tier anästhesiert ist, verwenden Sie einen Haarschneider, um das Haar von der Haut des Thorax zu entfernen. Beginnen Sie unterhalb der Halslinie und fahren Sie mit dem Niveau der rechten und linken hypochondrischen Regionen sowie des subxiphoiden Bereichs in der Mittellinie fort (Abbildung 1B).
    3. Rasieren Sie 1-3 cm2 der innenlichen Fläche des rechten Vorderbeins, sowie die mediotibialen Bereiche der rechten und linken Hinterbeine (Abbildung 1B).
  2. Nachdem Sie das Kaninchen auf eine Wärmedecke oder ein Heizkissen aufgebracht haben, um Unterkühlung während des Verfahrens zu vermeiden, wenden Sie ein geeignetes Leitendes Gel auf die Elektroden an und positionieren Sie diese in den rasierten Bereichen der Gliedmaßen. Fixieren Sie die Elektroden mit chirurgischem Klebeband.
  3. Vergewissern Sie sich, dass auf dem Bildschirm des Systems ein korrektes EKG-Signal angezeigt wird. in der Regel reicht eine gleichzeitige elektrokardiographische Tracing von 1-Leiter aus, um den Herzrhythmus während der gesamten echokardiographischen Studie synchron zu überwachen (Abbildung 1A und Abbildung 1C).
    HINWEIS: Überwachen Sie zusätzlich zur Herzfrequenz die Atemfrequenz sowie die Temperatur. Die Atemfrequenz kann visuell oder durch das Auftreten von Thoraxbewegungen im echokardiographischen Bild überwacht werden, während die Temperatur über die Rektalsonde überwacht werden sollte. Diese Parameter sollten am Anfang, dann alle 10 min und am Ende des Verfahrens überwacht werden. Kaninchen neigen nicht dazu, während der Anästhesie zu erbrechen10,11; Daher wird das Fasten der Kaninchen nicht routinemäßig vor einer echokardiographischen Untersuchung empfohlen.

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Abbildung 1 . Vorbereitung und Positionierung des Kaninchens für die Echokardiographie. (A) Tabelle mit Kerbe, die mit dem zu bebildernden Herzbereich übereinstimmt. (B) Entfernen Sie das Haar von der Brust. (C) EKG-Elektroden anbringen, um das Herz zu überwachen. (D) Positionierung des Bedieners während der Vorformung der echokardiographischen Untersuchung. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

2. Parasternale lange Achse (sagittale) Ansicht des Herzens

  1. Um eine parsternale lange Achse (PSLAX) Ansicht des Herzens zu erhalten, platzieren Sie das Kaninchen in der rechten seitlichen Liegeposition, wobei die Vorderbeine vom Thorax weggestreckt sind, mit chirurgischem Klebeband (Abbildung1A und Abbildung 1C).
    1. Um die bestmögliche Bildqualität zu erreichen, ist es wichtig, die Haut der Brustregion so flach wie möglich zu halten, um die Penetration zu erhöhen und die allgemeine bildgebende Qualität zu verbessern, während das Tier geographiert wird. Halten Sie dafür die Vorderbeine mit einer Hand vom Brustkorb weg, während Sie die freie Hand benutzen, um Hautfalten und -taschen zu identifizieren, diese von oben nach unten zu glätten und jede Haut, die sich von der Brust wegfaltet, zur Seitenseite und zum Rücken des Kaninchens zu bewegen. Dies ist besonders wichtig für ältere und größere Kaninchen, deren übermäßige Haut und subkutanes Fettgewebe die Bildqualität beeinträchtigen könnte.
      HINWEIS: Der Herzbereich der Brust sollte über dem Ausschnittabschnitt in der Tabelle positioniert werden. Denken Sie jedoch daran, dass in dieser Position der Bauch eine natürliche Tendenz hat, sich in Richtung kerb zu bewegen, und erzeugt einen positiven Druck, der das Herz kranially verdrängt, was dann mit einer guten echokardiographischen Bildgebung stört. Um dies zu verhindern, ist es wichtig, dass der Bauch vollständig auf dem Tisch ruht und, um dies zu erreichen, ist es sinnvoll, die Bauchorgane sanft in Richtung der kaudalen Region des Tieres durch sanfte Smassage zu bewegen (Abbildung 1A und Abbildung 1C).
  2. Halten Sie für die echokardiographische Bildgebung den Messumformer mit der rechten Hand, während Sie die linke Hand verwenden, um die Steuerung des Echokardiographiesystems zu bedienen, wie in Abbildung 1Ddargestellt.
    1. Um einen guten Hautkontakt aufrecht zu erhalten, tragen Sie unverdünntes Ethanol auf die Haut auf und dann genügend Ultraschall-Übertragungsgel auf den Kopf des Gebers.
  3. Als nächstes positionieren Sie den Messumformer dicht an der Haut des rechten Hemithorax, auf der Ebene des zweiten bis dritten interkostalen Raumes und ca. 1-3 cm von der rechten parasternalen Linie entfernt, wobei das Zeichen der Wandlerausrichtung auf die rechte Schulter des Tieres zeigt und in einem Winkel von ca. 30° relativ zur Mittellinie (Abbildung 2A). Dies sollte ein Bild des rechten PSLAX des Herzens erzeugen (siehe Repräsentative Ergebnisse).
  4. Sobald die 2D-Herzbilder auf dem Bildschirm angezeigt werden, besteht der nächste Schritt darin, die Ultraschall-Steuerung anzupassen, um optimale Bilder zu erhalten. Die wichtigsten sind:
    1. Tiefen- und Zoomsteuerungen: Verwenden Sie diese Steuerelemente, um den Interessenbereich zu optimieren. Die Tiefe des Bildes muss ausreichend sein, damit die Herzstrukturen auf jedem Bild zu sehen sind. Verwenden Sie das Zoom-Tool, um Interessenstrukturen, z. B. die Integrität von Ventilen und Faltblättern, besser zu beurteilen.
    2. Gesamtgewinn- und Zeitgewinnkompensation (d. h. Verstärkungseinstellungen in unterschiedlichen Tiefen in Echtzeit): Steuern Sie Graustufen und Gewinne manuell, um Hintergrundgeräusche zu minimieren und die Abgrenzung von Herzstrukturen zu maximieren. Diese Parameter sind bei Kaninchen besonders wichtig, da das ventrikuläre Myokard schlecht widerhallt.
    3. Dynamischer Bereich oder Komprimierung: Verwenden Sie dieses Steuerelement, um die Anzahl der Grauschattierungen anzupassen, die vom Bild angezeigt werden. Stellen Sie den Dynamikbereich so ein, dass der Blutpool dunkel und das Gewebe hell ist. Dies wird zu einer besseren Definition der endokarden Grenzdefinition führen, was wichtig ist, um linksventrikuläre Volumina zu erhalten.
    4. Sektorbreite: Beginnen Sie die Prüfung mit einem breiten Sektor (90°) und reduzieren Sie nach einem Überblick über das Herz die Sektorbreite, wenn bestimmte Bereiche besser abgebildet werden müssen. Durch verringernde Sektorgröße wird die zeitliche Auflösung verbessert, indem die Bildrate erhöht wird. Dies ist besonders wichtig, wenn die 2D-Echokardiographie zur Führung der Doppler-Untersuchung verwendet wird.
  5. Um die Position des Messumformers während der Abbildung des Kaninchens zu erhalten und die Ermüdung des Bedieners zu reduzieren, verwenden Sie den Zeigefinger, um die Hand am Tisch oder an der Brust des Tieres zu verankern, während die anderen Finger den Messumformer halten (Abbildung 2A).
  6. Besorgen Sie sich zwei Hauptbildebenen des Herzens in der rechten PSLAX-Ansicht.
    1. Finden Sie eine bildgebende Ebene, die das Herz längs abschnitt und wo alle vier Kammern des Herzens (zwei Vorhöfe und zwei Ventrikel) identifiziert werden können; auch, wenn ein weites Sichtfeld verwendet wird, sollte der Scheitelpunkt des Herzens auch auf der linken Seite des Bildes in Sicht kommen (siehe Abschnitt Repräsentative Ergebnisse).
    2. Führen Sie subtile Bewegungen des Messumformers, wie Kehren, Schaukeln und Drehen, relativ zum interkostalen Raum sowie den schädelakustischen und dorsoventralen Winkel des Ultraschallstrahls durch, um die andere bildgebende Ebene der parasternalen Langachsenansicht zu erhalten ( Abbildung 2A,B). In der anderen Bildebene können die linke ventrikuläre Abflussspur (LVOT) und die Aorta identifiziert werden (siehe Repräsentative Ergebnisse).
  7. Bildorientierung: Beachten Sie, dass sich die Basis des Herzens auf der rechten Seite des Sektorbildes befindet.
  8. Nach Erhalt der entsprechenden Bildebenen verwenden Sie den B-Modus, um die Gesamtfunktion des Herzens zu bewerten, und verwenden Sie Farbdoppler, um den Blutfluss über alle Ventile sowie die Integrität des interventrikulären Septums (IVS) zu bewerten.
    HINWEIS: Speichern Sie immer Bilder der verschiedenen Ansichten und Ebenen für die Offline-Analyse.

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Abbildung 2 . Wie man eine PSLAX-Ansicht des Herzens erhält. (A- B) Positionierung des Messumformers, um die beiden verschiedenen Ebenen der PSLAX-Ansicht des Herzens zu erhalten (siehe Beschreibung im Text). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

3. Parasternale Kurzachsenansicht des Herzens

  1. Führen Sie mit dem Messumformer an der gleichen Stelle in der Brust eine gut ausgerichtete PSLAX-Drehung im Uhrzeigersinn von ca. 90° (Abbildung3A) durch, um eine rechte parasternale Kurzachsenansicht (PSSAX) zu erhalten. Diesmal sollte die Wandler-Orientierungsmarkierung auf die linke Schulter des Kaninchens zeigen.
    ANMERKUNG: Um den Messumformer an der gleichen Stelle der Brust zu halten, während der Dreher gedreht wird, verwenden Sie die linke Hand, um die Drehung von der Schnur des Messumformers durchzuführen, wie in Abbildung 3Bdargestellt.
  2. In der parasternalen Kurzachsenansicht erhalten Sie drei bildgebende Ebenen, indem Sie den Wandler entlang der Herzachse fegen: die Mittelventrikuläre, die Mitralklappe und die hohe Basis mit der Lungenarterie (PA) und der Aortenklappe (AoV) im Blick.
    1. In der mittelventrikulären Bildebene, die das Herz an den Papillenmuskeln und der Chordae-Tendineae-Ebene (Abbildungen 3C) abschnitt, visualisieren Sie den rechten Ventrikel (RV) oben und den linken Ventrikel (LV) am unteren Bildrand (siehe repräsentative Ergebnisse).
    2. Verwenden Sie den B-Modus, um die radiale und umfangsbezogene Kontraktion und Entspannung des LV zu bewerten und auf regionale Wandbewegungsanomalien zu überprüfen.
    3. Verwenden Sie den M-Modus und bewegen Sie mit Hilfe des Trackballs den Cursor in Echtzeit über das 2D-Bild, und platzieren Sie dann den Cursor in der Mitte des LV, zwischen beiden Papillarmuskeln, senkrecht zum IVS und linksventrikulär freie Wand (FW) (Abbildung 3C). Sobald die Bilder im M-Modus auf dem Bildschirm angezeigt werden, speichern Sie Bilder für die Offline-Analyse. Bei Kaninchen mit hohen Herzfrequenzen verwenden Sie höhere Sweep-Geschwindigkeiten, um Herzereignisse während des Herzzyklus besser zu trennen (z. B. 150 mm/sec).
    4. Durch Das Kehren des Messumformers in Richtung der Cephala-Region (Abbildung 3D) erhalten Sie eine Mitralklappenebene (MV). Verwenden Sie den B-Modus und den M-Modus, um die Integrität und Beweglichkeit der MV-Broschüren zu bewerten. Platzieren Sie den Cursor entlang der Mitte des LV, senkrecht zum IVS (Abbildung 3E), um detaillierte Informationen über die Exkursion der MV in Bezug auf das IVS zu erhalten.
    5. Sweep der Transducer weiter cranially zu einer Bildebene auf der Ebene der hohen Basis (auch bekannt als AoV-Ebene; Abbildung 3F - H), in der die AoV und ihre Flugblätter, die rechte ventrikuläre Abflussschiene (RVOT), die PA sowie die rechte und linke Vor- und Stelle (LA) identifiziert werden können (siehe repräsentative Ergebnisse).
    6. Bildorientierung: Beachten Sie, dass sich die PA auf der rechten Seite des Sektorbildes befindet.
    7. Um die PA und ihre Bifurkation vollständig zu visualisieren, verwenden Sie eine größere Winkelung und manchmal eine Schädelverschiebung des Messumformers (ein interkostaler Raum).
    8. Verwenden Sie den B-Modus zur Bewertung der Größe und Form dieser Strukturen (z. B. wird die linke Vorhofgröße bei kongestiver Herzinsuffizienz erhöht), und verwenden Sie Farbe Doppler und PWD, um die Geschwindigkeit des Blutflusses (Abfluss) auf PV-Ebene aufzuzeichnen, indem Sie das Probenvolumen knapp unter dem Öffnung der PV-Broschüren (Abbildung 3G). Verwenden Sie schließlich den M-Modus und platzieren Sie den Cursor entlang der AoV und LA (Abbildung 3H).
  3. Verwenden Sie die folgenden Hauptsteuerelemente und Anpassungen, um einen angemessenen Farbfluss zu erhalten Doppler-Bilder:
    1. Wenn der Farbsektor im Interessenbereich positioniert ist, reduzieren Sie den Winkel zwischen dem Sektor und der Durchflussrichtung so weit wie möglich.
    2. Farbbereichsbreite: Passen Sie diese an den Ventilbereich an, um die Bildrate zu erhöhen und die Farbflussinformationen zu verbessern.
    3. Baseline und Pulswiederholungsfrequenz (PRF): Passen Sie die Baseline auf dem Farbbalken und dem PRF an, damit höhere Geschwindigkeiten angezeigt werden können. Eine Zahl am oberen und unteren Rand des Farbbalkens stellt die maximal nachweisbare Geschwindigkeit dar, bevor Farbaliasing stattfindet.
      HINWEIS: Aliasing ist häufiger in der Farbflussverarbeitung als spektral gepulster Doppler, da ein Teil der Impulse zugewiesen wird, um Querschnittsbilder zu erhalten, die die Informationen zum Farbfluss-Doppler schaden.
    4. Farbverstärkung: Erhöhen Sie diese zunächst so stark, dass sie gerade hintergrundrauschen beginnt, und verringern Sie sie dann auf ein Niveau, das die Farbflussabbildung optimiert.
  4. Verwenden Sie die folgenden Hauptsteuerelemente, um ausreichende spektrale Dopplerbilder zu erhalten:
    1. Cursorposition: Machen Sie dies parallel zur Durchblutungsrichtung; zumindest in einem Winkel < 30° zu halten.
    2. Torposition: Es ist ein Marker in der Cursorlinie, der der Sampling-Site entspricht. Legen Sie es nach den Aorten- und Lungenventilen und an den Packungsbeilagen der atrioventrikulären Ventile.
    3. Torgröße: Verwenden Sie die Mindesteinstellung, außer um kleine regurgitante Ströme zu erhalten.
    4. Baseline: Wählen Sie die Basislinie in Abhängigkeit von der Richtung des Blutflusses aus. Legen Sie es an der Spitze, wenn Blut gegen den Messumformer fließt (z. B. Lungen- und Aortenströme), oder an der Unterseite, wenn das Blut zum Messumformer fließt (z. B. atrioventrikuläre Ventile fließt).
    5. Skala: Wählen Sie diese nach der Geschwindigkeit des Blutflusses, in der Regel 25% höher als die erhaltene Geschwindigkeit.
    6. Dopplergewinn: Verwenden Sie dies, um die Dopplersignale zu intensivieren. Erhöhen Sie die Verstärkung, bis die Farbe angezeigt wird.
    7. Färbung des Dopplersignals: Verwenden Sie Magentafarbe, wenn das Doppler-Spektrum schwach ist, weil es die Geschwindigkeit schärfer macht.
    8. Wandfilter: Verwenden Sie diese Verwendung, um die Menge an niederfrequentem Rauschen zu verringern, das von den Herzwänden erzeugt wird.
    9. Sweep-Geschwindigkeit: Verwenden Sie höhere Sweep-Geschwindigkeiten, um Zeitmessungen zu erleichtern.

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Abbildung 3 . So erhalten Sie eine PSSAX-Ansicht und ihre verschiedenen Bildebenen. (A) Position des Messumformers, um eine PSSAX-Ansicht auf der Ebene der Papillenmuskeln zu erhalten. (B) Demonstration der Rolle der linken Hand beim Drehen des Messumformers beim Wechsel von einem PSLAX zu einer PSSAX-Ansicht. (C) Position des Cursors des M-Modus in der Papillenmuskelebene der PSSAX-Ansicht. (D) Position des Messumformers, um eine PSSAX-Ansicht des Herzens an der Mitralklappenebene zu erhalten. (E) Position des Cursors des M-Modus in der MV-Ebene der PSSAX-Ansicht. (F) Position des Messumformers, um die AV-Ebene in der PSSAX-Ansicht zu erhalten. (G) Demonstration des Farbdopplers und Positionierung des PWD-Probenvolumens zur Bewertung des Abflusses der PV. (H) Position des Cursors des M-Modus in der AoV-Ebene der PSSAX-Ansicht. LV = Linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; FW = LV freie Wand; AoV = Aortenklappe; RVOT = rechtsventrikuläre Abflussstrecke; PV = Lungenventil; PA = Lungenarterie; LA = Linkes Atrium; RA = rechtes Atrium. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

4. Apical 4 Kammern Ansicht des Herzens

  1. Um eine apical 4 Kammern (AP4C) Ansicht zu erhalten, platzieren Sie das Kaninchen in der linken seitlichen Liegeposition mit den Vorderbeinen, die mit Hilfe eines chirurgischen Bandes vom Brustbereich entfernt sind ( Abbildung 4A). Pflegen Sie die Haut des Thorax flach in ähnlicher Weise wie oben beschrieben (Schritt 2.1.1). Der Herzbereich der Brust sollte über dem Ausschnittabschnitt des Tisches positioniert werden. Ebenso sollte der Bauch gut auf dem Tisch unterstützt werden, nachdem er die Bauchorgane durch sanftes Massieren kauarisch bewegt hat.
  2. Tragen Sie Ultraschallgel auf den Messumformer auf, und greifen Sie dann durch die Kerbe in der Tabelle auf dasHerz zu und positionieren Sie es eng an der Haut des linken Hemithorax, auf der Ebene des 4.-5. interkostalen Raumes mit der midclavicularen Linie, mit dem Wandler-Orientierungsmarkierung, die auf die Rückseite des Kaninchens zeigt (in Richtung des linken Schulterblattes) (Abbildung 4B). Auf diese Weise ist der Messumformer orthogonal mit der Spitze des Herzens und der Ultraschallstrahl ist auf die Basis des Herzens gerichtet.
    1. Von dieser Position aus, wenn nötig, bewegen Sie den Wandler nach oben einen interkostalen Raum zu einer Zeit bis zum 4. interkostalen Raum (ein Manöver oft als "Fenster-Shopping").
    2. Beim Erreichen des geeigneten interkostalen Raumes (der je nach Größe und/oder Alter des Kaninchens variieren kann), beobachten Sie ein Bild des Herzens vom Scheitelpunkt bis zur Basis des Herzens, der typischen Herzform, in der alle vier Kammern zu sehen sind, mit der linken und rechten Ventrikel oben und beide Vorhöfe am unteren Bildrand (siehe Abbildung 4C,D und repräsentative Ergebnisse).
    3. Bildorientierung: Beachten Sie, dass sich das LV auf der rechten Seite des Sektorbildes befindet.
  3. Vermeiden Sie eine Verkürzung der Spitze in dieser Ansicht, so dass die typische AP4C-Ansicht des Herzens ein Aufzählungsbild des LV mit dem IVS in der Mitte ergeben sollte (Abbildung 4C,D). Wenn der Scheitelpunkt gerundet ist, wird der LV wahrscheinlich verkürzt; Bewegen Sie daher den Messumformer einen interkostalen Raum und/oder eine Neigung des Messumformers nach unten.
    1. Verwenden Sie den B-Modus, um regionale Wandbewegungsanomalien zu überprüfen und eine globale Ansicht der LV-Funktion zu haben. Verwenden Sie Farbdoppler, um den Durchfluss über die atrioventrikulären Ventile auszuwerten, und verwenden Sie PWD und positionieren Sie das Probenvolumen auf der Ebene der MV-Broschürenspitzen, um Bilder des MV-Zuflussspektrums zu erhalten (Abbildung 4C).
    2. Verwenden Sie den TDI-Modus und platzieren Sie das Probenvolumen an den Septal- und Seitenseiten des Mitralklappen-Annulus (Abbildung 4D).
    3. Verwenden Sie den M-Modus und platzieren Sie den Cursor mit dem seitlichen MV-Ringulus ausgerichtet, um die mitrale ringförmige Ebene systolische Exkursion (MAPSE) zu erhalten. Speichern Sie Bilder in jedem dieser Modi für die Offline-Analyse der Herzfunktion.

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Abbildung 4 . So erhalten Sie die AP4C- und AP5C-Ansichten des Herzens. (A) Positionierung des Kaninchens im linken seitlichen Dekubitus für eine AP4C-Ansicht des Herzens. (B) Position des Messumformers, um eine AP4C-Ansicht des Herzens zu erhalten. (C) Lage des Probenvolumens an der MV-Broschüre Tipps zur Bewertung des MV-Zuflusses. (D) Lage des Probenvolumens für die TDI-Analyse myokardischer Geschwindigkeiten an der Seitenseite des MV-Ringes. (E) Position des Messumformers, um eine AP5C-Ansicht des Herzens zu erhalten. (F) Lage des Probenvolumens für die PWD-Analyse des Abflusses über die AoV. LV = Linker Ventrikel; RV = rechter Ventrikel; MV = Mitralklappe; LA = linkes Atrium; RA = rechtes Atrium; AoV= Aortenklappe. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

5. Apical 5 Kammern Ansicht des Herzens

  1. Beginnend mit dem Messumformer an der gleichen Stelle wie in der AP4C-Ansicht, führen Sie eine sanfte Neigung caudally (Abbildung4E) bis die LVOT und AoV in Sicht kommen, ist dies die apikale 5 Kammern Ansicht (AP5C) des Herzens (siehe Repräsentative Ergebnisse).
  2. Verwenden Sie den B-Modus, um die LVOT, die Bewegung der AoV-Broschüren sowie die GRÖßE und Funktion des LV-Hohlraums zu bewerten.
  3. Verwenden Sie den Farb-Doppler-Modus für die Auswertung des Abflusses über die AoV, und verwenden Sie PWD, um die Strömungsgeschwindigkeit über dieses Ventil zu bewerten, indem Sie das Probenvolumen direkt hinter dem AoV positionieren (Abbildung 4F).

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Ergebnisse

Parasternale Langachsenansicht des Herzens

Abbildung 5A zeigt eine bildgebende Ebene der rechten PSLAX-Ansicht, in der die 4 Kammern des Herzens deutlich unterschieden werden. Sie können in dieser Ansicht die rechte Herzkammer (RV), die Trikuspidalklappe (TV), IVS, LV, FW sowie die Mitralklappe (MV) identifizieren. Wenn der Scheitelpunkt auf der linken Seite des Bildes in dieser Ans...

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Diskussion

Wir haben ein Protokoll für die echokardiographische Untersuchung von Herzfunktionsparametern beim Kaninchen beschrieben, das ein großes präklinisches Modell1,2,3darstellt. Die hier beschriebene Schritt-für-Schritt-Methodik sollte als Orientierungshilfe betrachtet werden, die mit einer ergänzenden Untersuchung der Grundprinzipien der Echokardiographie und einer Grundkenntnis der Ultraschall-Bildgebung dem Forscher helfen wird, d...

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Diese Arbeiten wurden teilweise unterstützt von: Fundacion Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnologa, Regién de Murcia, Spanien (JT) (Grant-Nummer: 11935/PI/09) und der University of Reading, Vereinigtes Königreich (AG, GB) (Zentralfinanzierung). Die Geldgeber spielten keine Rolle bei der Erstellung, Datenerhebung und -analyse, der Entscheidung zur Veröffentlichung oder der Vorbereitung des Manuskripts.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
BluesensorMedicotest13BY1062Einmal-Klebe-EKG-Lectroden
Domtor (Medetomidin)EsteveCN 570686.3Tierärztliche Verschreibung ist erforderlich
HD11 XE UltraschallgerätPhilips10670267Echokardiographie-System.
HeizkissenSolacCT8632
Imalgene (Ketamin)MerialRN 9767Tierärztliche Verschreibung ist erforderlich
Omnifix-F 1 ml SpritzeBraun9161406V
S12-4PhilipsB01YgG4-12 MHz Phasenarray-Schallkopf
Ultraschall-Übertragungsgel (Aquason)Parker Laboratories Inc.Nr. 01-08

Referenzen

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