22. Mai 2026
Ein Protokoll zur Beurteilung der diastolischen Funktion mittels Doppler-Ultraschall in einem präklinischen Modell der pulmonalen Hypertonie infolge einer linken Herzerkrankung wird vorgestellt.
Unsere Forschung konzentriert sich auf Herzinsuffizienz mit erhaltener Auswurffraktion und die signifikanten Geschlechtsunterschiede, die die Krankheit zeigt. Diastolische Dysfunktion ist ein Markenzeichen von HFpEF mit Indizes mit Doppler-Sonographie ohne 2D-Echokardiographie, die teuer ist und anspruchsvolle Geräte erfordert. Um zu beginnen, schalten Sie das Tablet ein, das mit dem EKG-Tracker verbunden ist.
Wählen Sie RS Monitor aus den verfügbaren Anwendungen aus. Dann schalte das EKG-Pad ein, indem du den runden Knopf vorne drückst. Tippen Sie auf die Einstellungen in der rechten unteren Ecke der Benutzeroberfläche.
Wählen Sie Presets aus dem Menü der experimentellen Einstellungen. Tippe auf das Dropdown-Menü unter gespeicherten Voreinstellungen, wähle dann Rat CV und klicke unten rechts auf OK. Als Nächstes reinigen Sie das EKG-Pad mit 70%-Ethylalkohol, um eventuelle Rückstände des EKG-Gels zu entfernen.
Beziehen Sie ein hochleitfähiges Elektrodengel für das Elektrokardiogramm und wasserlösliches hypoallergenes Ultraschallgel für den Doppler. Platzieren Sie das betäubte Tier-Rückenmuster auf das nicht-invasive EKG-Pad, wobei die Nase im passenden Nasenkegel mit einem Verdampferausgang auf 1,5 bis 2 % positioniert ist. Mit einem Baumwollspitzenapplikator tragen Sie eine kleine Menge Elektrodengel auf die Rückenseite der vier Pfoten und auf die Pflanze der Hinterpfoten auf. Sichern Sie die Pfoten mit Klebeband auf der Elektrodenkontaktfläche des EKG-Pads und sorgen Sie für ausreichenden Kontakt zwischen Gel und Pad.
Dann verwenden Sie eine sanfte Enthaarungscreme, um die Brust- und Bauchbehaarung zu entfernen. Wischen Sie eventuelle Restcremes ab, um Hautreizungen zu vermeiden. Stellen Sie sicher, dass die isoelektrische Basislinie sowie die P-, QRS- und T-Wellenformen klar auf dem Computermonitor angezeigt werden.
Erstelle einen neuen Ordner, der das Tier und die interessanten Daten identifiziert. Schalten Sie das Impuls-Doppler-Transceiver-Gerät mit den Stromschaltern vorne und hinten an der großen blauen Box ein. Dann schalte den Doppler-Signalprozessor ein.
Öffne als Nächstes die Doppler-Signalverarbeitungs-Workstation-Software. Klicken Sie auf Einrichten und wählen Sie Systemeinrichtung. Wählen Sie die 20-Megahertz-Sondenfrequenz für das Experiment aus.
Stecken Sie die 20-Megahertz-Sonde ein, wenn Sie eine junge Ratte oder Maus untersuchen. Verwenden Sie eine 10-Megahertz-Sonde für ältere, größere oder fettleibige Ratten. Wenn beide Sonden verbunden sind, verwenden Sie den Kippschalter an der Vorderseite des Transceiver-Moduls, um bei Bedarf zwischen den Frequenzen zu wechseln.
Stellen Sie sicher, dass der handgehaltene Sondenwandler mit der Kanal-A- oder B-Steckdose des Transceiver-Moduls verbunden ist. Wählen Sie den entsprechenden Kanal, um die Handheld-Sonde zu bedienen. Stellen Sie den Richtungsschalter auf TWD ein, um den Durchfluss zur Sonde oberhalb der Nullstrom-Basislinie anzuzeigen.
Dann passen Sie den Bereich auf 2,5 bis 3,5 Millimeter für Mäuse oder vier bis sechs Millimeter für Ratten an. Stellen Sie den Filter auf 15 ein, um den Phasengeschwindigkeitsausgang zu einem gedämpften Signal zu glätten. Drücke Go oben links in der Benutzeroberfläche.
Im Pop-up-Fenster geben Sie die relevanten Erwerbsinformationen ein, einschließlich Tiertyp, Geschlecht, Geburtsdatum, Alter am Erwerbsdatum und Gewicht. Wählen Sie im Verzeichnis-Dropdown-Menü den gewünschten vorgefertigten Ordner aus und klicken Sie auf OK. Passen Sie die EKG-Basis an, indem Sie die Skalenleiste der Achse nach oben oder unten ziehen, bis die R-Wellen deutlich sichtbar sind. Um Dopplermessungen durchzuführen, tragen Sie zunächst eine kleine Menge Ultraschallgel in der substernalen und epigastrischen Region des narkosierten Tieres auf Brust und Bauch auf.
Platzieren Sie die Dopplersonde in der Mittellinie unter dem Zwerchfell direkt unterhalb des Brustbeins, wobei der Kopf zum linken Ohr des Tieres zeigt. Scannen Sie langsam den Blutfluss, indem Sie die Sonde in kleinen kreisförmigen Bewegungen mit wachsendem Radius bewegen. Halten Sie jederzeit sanften Druck der Sonde auf der Haut unter dem Zwerchfell aufrecht.
Wird der Mitralstrom nicht erkannt, wird der Reichweitenregler in Schritten von 0,5 Millimetern eingestellt, bis die Sendewellenform identifiziert ist. Stellen Sie sicher, dass die Dopplerwellenform und das Elektrokardiogramm gleichzeitig auf dem Bildschirm angezeigt werden. Erstellen Sie Schnappschüsse mit dem Fußpedal, sobald der richtige Fluss gefunden ist, und wiederholen Sie das, bis die optimale Datenqualität erfasst ist.
Stoppen Sie die Datenerfassung, indem Sie auf Stopp klicken, wenn Sie mit der Datenqualität zufrieden sind. Klicken Sie auf Datei und wählen Sie im Dropdown-Menü Öffnen. Wählen Sie die hochwertigste Datendatei aus dem vorgefertigten Ordner zur Analyse aus.
Drücke auf Analyse und dann auf Analysemodus. Wähle Schritt zwei, allgemeine Einrichtung, und setze den Datentyp auf Doppler. Dann stell das Signal auf Mitralinflow ein.
Wählen Sie das passende Tiermodell aus und wählen Sie alle Messnamen unter den Standard-Messnamen. Wählen Sie Schritt fünf, R-Peak-Editor, im Analyse-Steuerungs-Dropdown-Menü. Aktivieren Sie die Anzeigebeat und R-Peak-Marker und klicken Sie auf Auto-Kalkulation.
Dann wähle Schritt sechs, Beat Editor, im Analyse-Kontroll-Dropdown-Menü. Aktiviere die Display-Beat und R-Peak-Marker und klicke auf alle Beats auswählen. Als Nächstes wählen Sie Schritt sieben, Marker-Editor.
Klicken Sie auf die Anzeige der Analysemarker und wählen Sie den gewünschten Parameter unter dem aktuell ausgewählten Marker aus. Stellen Sie sicher, dass die angegebenen Parameter zur Vollständigkeit der Daten verfügbar sind. Wählen Sie Schritt acht, Messergebnisse.
Klicke auf 'Ergebnisse kopieren' auf die Zwischenablage, um die Daten in eine Excel-Datei zu kopieren und zu speichern. Entfernen Sie das Klebeband von den Pfoten des Tieres, nachdem Sie den Verdampfer ausgeschaltet haben. Dann nimm das Tier vom Elektrodenpad.
Reinigen Sie alle verbleibenden Enthaarungscreme und Elektrodengel vom Tier. Dann bringt das Tier zurück in den Käfig mit freiem Zugang zu Wasser und Futter zur Erholung. Für die genaueste Beurteilung der diastolischen Funktion müssen antegrade und retrograde Flussmuster im Zusammenhang mit dem Öffnen und Schließen von Mitral- und Aortenklappe innerhalb desselben Herzzyklus über mehrere Zyklen visualisiert werden.
Aus dem biphasischen Transmissionsstrommuster wurden mehrere Indizes bestimmt, darunter der frühe Füllpeak, der atriale Kontraktionspeak, das Verhältnis zwischen diesen beiden Peaks und die Verzögerungszeit des frühen Füllpeaks. Die isovolumische Relaxationszeit, oder IVRT, war ein guter Indikator für die diastolische Dysfunktion bei Nagetieren. IVRT nahm während des Alterns im ZS F1 Rattenmodell der pulmonalen Hypertonie der linken Herzkrankheit zu.
Diese Veränderung konnte bereits im Alter von 16 Wochen festgestellt werden. 24 Wochen alte fettleibige männliche Ratten zeigten eine höhere IVRT im Vergleich zu früheren Zeitpunkten bei mageren Kontrollen. Dieses Protokoll ermöglicht es dem Forscher, etablierte echokardiographische Indizes von HFpEF zu untersuchen, einschließlich des E/A-Verhältnisses, IVRT oder der E-Wellen-Verzögerungszeit.
Diese Technik bietet keine 2D-Visualisierung des Herzens, und einige Marker der diastolischen Funktion sind lastabhängig, ein Zustand, der schwer zu kontrollieren ist. Dies ist eine kostengünstige Technik, die das Fortschreiten der Krankheit über die Zeit bei kardiopulmonalen Erkrankungen mit diastolischer Dysfunktion zuverlässig nachweist.
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Dieser Artikel stellt ein kostengünstiges und zugängliches Protokoll zur Beurteilung einer diastolischen Dysfunktion bei Nagetiermodellen einer pulmonalen Hypertonie (PH) aufgrund einer Herzerkrankung der linken Herzhälfte vor. Die Methode nutzt die gepulste Wellen-Doppler-Ultraschalluntersuchung und verzichtet auf die zweidimensionale (2D)-Echokardiographie, um die transmitralen Flussmuster und diastolischen Funktionsindizes zu bewerten und bietet damit eine praktische Alternative für die präklinische kardiovaskuläre Forschung.
Die zuverlässige Beurteilung einer diastolischen Dysfunktion in präklinischen Modellen ist entscheidend für die Zielvalidierung und die mechanistische Risikominderung in der kardiovaskulären Arzneimittelentwicklung. Das Puls-Wellen-Doppler-Protokoll ermöglicht eine kosteneffiziente und reproduzierbare Messung diastolischer Parameter bei Nagetiermodellen einer pulmonalen Hypertonie infolge einer Linksherzerkrankung und unterstützt damit Entscheidungen in der frühen Portfolioentwicklung. Dieser Ansatz trägt dem Bedarf an skalierbaren, quantitativen Endpunkten Rechnung, wenn keine hochentwickelte bildgebende Infrastruktur zur Verfügung steht.
Diese auf dem Doppler-Effekt basierende Methode fügt sich in den Übergang von der frühen Entdeckung zur präklinischen Forschung ein und schlägt eine Brücke zwischen mechanistischen Studien und der translationellen Biomarker-Entwicklung in der kardiovaskulären Forschung.