Beurteilung der Herz Morphologische und funktionelle Veränderungen in Maus-Modell der Quer Aortakonstriktion durch Echokardiographie

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Struktur und Funktion des Herzens mittels echokardiographischer Bildgebung in einem Mausmodell für Herzerkrankungen zu beurteilen, die durch eine transverse Aortenkonstriktion (TAC) induziert werden. Diese Methode kann dazu beitragen, zentrale Fragen in der kardiovaskulären Forschung zu beantworten, die sich auf die Bilder von Herzerkrankungen im Tiermodell beziehen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie verwendet werden kann, um das Fortschreiten der Herzerkrankung im Laufe der Zeit auf nicht-invasive Weise zuverlässig zu überwachen.

Im Allgemeinen ist die Einführung dieser Methode ein echter Kampf, da die echokardiographische Bildgebung und die Messerfassung ohne echte Demonstration eine Herausforderung darstellen. Tragen Sie vor Beginn der Bildgebung Elektrodengel auf die Pfoten der transversalen Aortenverengung auf und kleben Sie die Pfoten auf ein Elektrodenpad. Führen Sie dann eine rektale Sonde ein, um die Körpertemperatur während des Eingriffs zu überwachen.

Wenn das Tier bereit ist, stellen Sie den Imager auf den B-Modus und neigen Sie die linke Seite der Plattform so weit wie möglich nach oben, um die Maus in die linke Dekubitis-Position zu drehen. Halten Sie den Ultraschallwandler in vertikaler Position am Stativ und platzieren Sie die Sonde entlang der rechten parasternalen Linie auf der Brust des Tieres, wobei die Kerbe zum Kinn zeigt. Kippen Sie dann den Schallkopf bis zum Schulterblatt und drehen Sie die Sonde leicht im Uhrzeigersinn, bis der Aortenbogen sichtbar wird.

Beobachten Sie die transversale Aortenverengung, die sich zwischen der Verzweigung der Arteria innominatus und der linken Arteria carotis communis befindet. Wenn die Einschnürungsstelle identifiziert wurde, klicken Sie auf die Farbdoppler-Schaltfläche an der Workstation, um in den Farbdopplermodus zu wechseln. Und erfassen Sie Bilder der Richtungsabhängigkeit und Geschwindigkeit des Blutflusses über die Verengungsstelle.

Klicken Sie auf cine store, um die Bilder zu speichern. Klicken Sie dann auf die Schaltfläche Pulswellendoppler, um in den Pulswellendopplermodus zu wechseln. Platzieren Sie das gestrichelte Cursor-Probenvolumenfeld unmittelbar distal zur Verengungsstelle, um den stenotischen Strahl mit der höchsten Geschwindigkeit zu finden, und klicken Sie erneut auf die Schaltfläche Pulswellendoppler, um die Wellenformen der Aortenströmung zu erhalten, messen Sie dann die Spitzengeschwindigkeit und verwenden Sie die modifizierte Bernoulli-Gleichung, um den Druckgradienten über die Verengungsstelle zu berechnen.

Um die kardialen Abmessungen und die Kontraktilität zu beurteilen, platzieren Sie eine Maus, die einer TAC-Operation unterzogen wurde, in Rückenlage auf der Plattform und positionieren Sie den Schallkopf vertikal, wobei die Kerbe zum Kopf der Maus zeigt. Senken Sie den Schallkopf parallel zur linken parasternalen Linie auf den Thorax ab und drehen Sie die Sonde um 30 Grad gegen den Uhrzeigersinn. Stellen Sie den Imager auf den B-Modus ein.

Passen Sie den Winkel des Schallkopfs an und fokussieren Sie die Tiefe, um den linken Ventrikel, die interventrikuläre Septumwand und einen kleinen Teil der rechten Ventrikelwand sichtbar zu machen. Klicken Sie auf cine store, um die Bilder für eine spätere Messung der Herzwandstärke und der Kammerabmessungen zu speichern. Wählen Sie unter Verwendung des Herzpakets in der entsprechenden Bildgebungssoftware die interessierenden Parameter aus und zeichnen Sie die entsprechenden Linien für jeden Perameter im gewünschten echokardiographischen Bild, um die Messungen der Herzwanddicke und der Kammerabmessungen zu erhalten.

Beobachten Sie dann die Bewegungsmuster der Herzwand, um nach möglichen Bewegungsanomalien zu suchen. Wechseln Sie als Nächstes in den M-Modus und platzieren Sie den Cursor im M-Modus senkrecht zu den linken Ventrikelwänden am Papillarmuskel. Klicken Sie dann auf cine store, um Bilder für die spätere Messung der Herzabmessungen und der fraktionierten Verkürzung aufzunehmen.

Drehen Sie den Schallkopf aus der parasternalen Längsachse um 90 Grad im Uhrzeigersinn, um eine parasternale Kurzachsenansicht zu erhalten. Stellen Sie den Schallkopf so ein, dass er im B-Modus eine horizontale Querschnittsansicht des Herzens erhält, wobei die Papillenmuskulatur in der Zwei- und Vier-Uhr-Position sichtbar ist. Wechseln Sie anschließend in den M-Modus und platzieren Sie die M-Modus-Achse in der Mitte des linken Ventrikels.

Klicken Sie auf cine store, um die Bilder zu speichern. Wählen Sie dann mit dem Herzpaket die entsprechenden Parameter für die kurze Achse aus und klicken Sie auf das Bild, um die entsprechenden Linien für jeden Parameter zu zeichnen, um die Messungen zu erhalten. Um sowohl den linken und rechten Ventrikel als auch die Vorhöfe aus der Kurzachsenansicht im B-Modus zu visualisieren, neigen Sie die obere linke Ecke der Plattform, um den Kopf der Maus nach unten zu winkeln und den Schallkopf auf die rechte Schulter auszurichten.

Es wird eine koronale Ansicht des Herzens erreicht. Visualisieren Sie die Mitralklappe. Wechseln Sie dann in den Farbdoppler-Modus und platzieren Sie das gestrichelte Cursor-Box-Probenvolumen an der Spitze der Mitralklappe.

Um die Strömungsmuster über die Mitralklappe zu beurteilen, wechseln Sie in den Pulswellen-Doppler-Modus und richten Sie den Cursor der Dopplersonde parallel zur Richtung des Mitralblutflusses mit einem Winkel von weniger als 20 Grad aus, um die Spitzengeschwindigkeit zu bestimmen. Nachdem Sie die Bilder gespeichert haben, wählen Sie das Herzpaket und wählen Sie Mitralklappenfluss. Wählen Sie die gewünschten Parameter aus und zeichnen Sie die entsprechenden Linien, um die entsprechenden Messungen zu erhalten.

Berechnen Sie dann den Myokard-Leistungsindex. Wie in diesen repräsentativen Bildern des B-Modus gezeigt, können der Aortenbogen, die Arteria innominats, die linke Arteria carotis communis und die linke Arteria subclavia sowohl bei Herzen der Sham- als auch bei der TAC-Operation beobachtet werden. Die Aortenverengung ist aber nur in den TAC-Herzen sichtbar.

Die Farb- und Pulswellendoppler-Bildgebung der Aortenströmung über die Verengungsstelle zeigt, dass eine erfolgreiche TAC zu einer signifikant erhöhten Strömungsgeschwindigkeit stromabwärts von der Verengungsstelle führt. Darüber hinaus zeigen die M-Modus-Tracings mehrerer Herzzyklen von Schein- und TAC-operierten Herzen eine signifikant erhöhte Wandstärke und Kammerdilatation bei TAC-unterworfenen Herzen im Vergleich zu Kontrollherzen mit Scheinchirurgie. In der parasternalen Kurzachsenansicht sind eine erhöhte Wanddicke, ventrikuläre Dilatation, verminderte Kontraktilität und erhöhte linksventrikuläre Masse in den TAC-Herzen weiterhin erkennbar.

Mehr noch, bei pathologischen Zuständen mit diastolischer oder systolischer Herzfunktionsstörung, wie bei Mäusen, die einer TAC unterzogen wurden, werden typischerweise auch ein verringertes E- und A-Geschwindigkeitsverhältnis und ein erhöhter myokardialer Leistungsindexwert in der apikalen Vierkammeransicht beobachtet. Einmal gemeistert, kann diese Technik in weniger als dreißig Minuten abgeschlossen werden, wenn sie richtig ausgeführt wird. Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, die institutionellen Richtlinien für Tierversuche zu befolgen.

Im Anschluss an dieses Verfahren können weitere Methoden wie eine systematische Analyse durchgeführt werden, um das Verhältnis des Druckvolumens weiter zu beurteilen. Nach ihrer Entwicklung ebnet diese Technik Forschern im Bereich der Herz-Kreislauf-Forschung den Weg, um Herzhypertrophie und Herzinsuffizienz im Tiermodell zu untersuchen. Nachdem wir uns dieses Video angesehen haben, sollten wir ein gutes Verständnis dafür haben, wie man die Herzstruktur und funktionelle Veränderungen in den Tiermodellen des Herzschlags mit endokardiographischer Bildgebung beurteilen kann.

Vergessen Sie nicht, dass die Arbeit mit Isofluran gefährlich sein kann und dass bei der Durchführung dieses Verfahrens immer geeignete technische Kontrollen und persönliche Schutzausrüstung verwendet werden sollten.