El siguiente protocolo describe la metodología para la adquisición y análisis de imágenes ecocardiográficas utilizadas para obtener el volumen de la aurícula izquierda (LAV) de diámetro, aorta (Ao), y el diámetro de la arteria pulmonar (AP) en ratones. Esta técnica es un procedimiento no invasivo, no terminal que permite la evaluación de la función cardiopulmonar.
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Artículo de método
Murino de Ecocardiografía del atrio izquierdo, la aorta y arteria pulmonar
En este artículo
Resumen
Resumen
La presente metodología enseña el investigador cómo medir y utilizar el LAV como un sustituto de elevaciones crónicas en ventricular izquierda diastólica a través de la ecocardiografía, así como para obtener mediciones del diámetro de la aorta y PA en ratones.
Los ratones de más de 10 días de edad se pueden analizar utilizando la presente técnica. La técnica se compone de 3 etapas principales: la puesta en marcha, de adquisición de imágenes y análisis de imágenes. La etapa de puesta en marcha consiste en conseguir el ratón anestesiado con 1% de isoflurano, el afeitado, y pegarla en una posición supina a una tabla de EKG calentado en el que se llevará a cabo la adquisición de imágenes. La etapa de adquisición de la imagen consiste en aprender a identificar las estructuras cardiacas y la obtención de todas las imágenes necesarias con su sonda corresponsal y el eje con el fin de ser capaces de calcular los volúmenes y diámetros. La etapa de análisis de imágenes consiste en medir las imágenes previamente adquiridas con la ayuda de programas informáticos.
Introducción
La metodología actual enseña el investigador cómo medir y utilizar la LAV, el diámetro de la aorta y el diámetro PA con ecocardiografía 2D en ratones bajo isoflurano. La insuficiencia cardíaca con fracción de eyección conservada (ICFEP) en personas de edad avanzada afecta hasta el 10% en los de 80 años y mayores 1 y los resultados de la morbilidad y mortalidad significativas. mortalidad significativa también se producen a partir de la hipertensión pulmonar (PH), un proceso de la enfermedad insidiosa que presentan síntomas similares a los de ICFEP, en los que elevan la presión arterial pulmonar conducen a la disnea de esfuerzo, insuficiencia cardíaca derecha progresiva, ya menudo la muerte. 2 El aumento de la prevalencia de ambos ICFEP y PH significa la necesidad de desarrollar un método que permite la evaluación precisa y seguimiento de las intervenciones en modelos murinos en un enfoque no invasivo, no terminal.
El envejecimiento conduce a un deterioro de la función diastólica ventricular a través de alteraciones en la última generaciónrigidización erial, disfunción vascular, inflamación 3, alteración de la regulación del calcio 4, disminución de la respuesta β-adrenérgico, y la pérdida de condición física se redujo la producción de la relajación activa y el aumento de la rigidez pasiva. Con el tiempo esto conduce a un aumento de la presión de llenado del VI y el aumento de tamaño compensador de la LA. 5
Aunque otras etiologías como la disfunción valvular (regurgitación mitral o estenosis) y los procesos infiltrantes causan elevaciones de la presión y el volumen en el LA 1, la Sociedad Europea de Cardiología apoya la adición de tamaño de la AI como un reflejo no invasiva de la función del ventrículo izquierdo. 6
Las correlaciones entre el volumen de LA y medidas invasivas de la función diastólica se han estudiado en ratones. LA volumen correlacionado con diferencias en la función determinada invasiva dentro de los grupos de edad para los dos jóvenes de 14 y 31 meses de edad mhielo. En los 14 meses de edad, los ratones, LA volumen correlacionada con tres medidas invasivas estándar de la función diastólica dP / dtmin (r 2 = 0,5, p <0,05), Tau (constante de tiempo de relajación, (r 2 = 0.6, p <0,05), y la presión diastólica final del ventrículo izquierdo (r 2 = 0,25, p <0,05). Para los 31 meses de edad, los ratones, las correlaciones entre el volumen de la AI y dP / dtmin (r 2 = 0,92, p < 0,05) y PFDVI (r 2 = 0,61, p <0,05) fueron evidentes, aunque la relación con el Tau es menos claro. Por lo tanto, lA volumen se incrementó con insuficiencia diastólica no sólo entre los grupos, pero dentro de los grupos de edad. 7
Estudios de la función cardíaca en modelos murinos utilizando técnicas de catéter para evaluar el rendimiento cardíaco, aunque riguroso y fiable, son limitadas debido a su incompatibilidad con las evaluaciones repetidas. 8 alternativas a las medidas invasivas, como la resonancia magnética y la ecocardiografía 3D también puede sermás preciso que las técnicas ecocardiográficas 2D, pero son más caros; La ecocardiografía 2D se considera adecuado para la evaluación volumen de la AI. 9, 10
Evaluación del volumen de LA y el diámetro PA con ecocardiografía permite la discriminación entre los modelos que producen aumentos primarias de resistencia de la arteria pulmonar que resulta en un aumento del diámetro PA sin cambio en la presión de LA o LAV de aquellos en los que la arteria pulmonar y aurícula izquierda tanto agrandan como consecuencia de elevadas presiones de llenado en el lado izquierdo del corazón. Este enfoque fue tomada por Scalia et al. quienes demostraron que en las personas, la arteria pulmonar ecocardiográfico Razón de la aurícula izquierda (ePLAR) es un parámetro para diferenciar con precisión entre los pacientes con hipertensión pulmonar capilar pre-y post-capillaryhypertension. 11
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Protocolo
Todos los animales se cuidaron de acuerdo con las directrices de los Institutos Nacionales de Salud de Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio en el Baylor College of Medicine.
1. Puesta en marcha
- Encienda el sistema ecocardiográfico. Iniciar el software seleccionando "Mediciones cardíacos" desde el menú desplegable que aparece y haga clic en "Iniciar".
- Para empezar un nuevo estudio clic en el botón "Nuevo" en la parte superior de la pantalla e introduzca la información demográfica del ratón en el estudio. Por ejemplo Identificación del ratón, sexo, fecha de nacimiento, así como el nombre del operador de hacer el estudio.
- Encienda el tablero de ECG con control de temperatura haciendo clic en el botón "TEMP ON / OFF". Ajústelo a una temperatura de 39 ° C, utilizando las flechas hacia arriba y hacia abajo.
- Para empezar a configurar la cámara de la anestesia, en primer lugar asegurarse de que los niveles de oxígeno e isoflurano son apropiados en cada uno de los sistemas de entrega.
- colocar el ratón en la cámara de la anestesia e inducido con isoflurano y oxígeno hasta reclinada y luego transferirlo a cara máscara. Confirmar que el ratón está correctamente anestesiado pellizcando su pata y la comprobación de la falta de movimiento. Mantener el isoflurano en el nivel más bajo posible que evite una respuesta positiva retirada de la pata.
- Coloque el ratón en una posición supina en el tablero de ECG con control de temperatura y la cinta de cada pata al elemento transductor corresponsal en el tablero. Opcionalmente, usar crema transductor para mejorar la señal.
- Aplicar lubricante de lágrimas artificiales oftálmica pomada en los ojos del ratón para evitar la sequedad.
- Una vez que el ratón se pega a la placa de EKG, observar un electrocardiograma seguimiento en la parte inferior del monitor. Monitorear el ritmo cardíaco durante todo el estudio para asegurar los mejores resultados. Una frecuencia cardíaca de 400 latidos / min es ideal. Las frecuencias cardíacas por debajo de este rango pueden sugerir efectos isoflurano.
- Asegúrese de que el ratón debe recibir oxígeno yisoflurano con mascarilla facial.
- Use una máquina de afeitar eléctrica para afeitar el pelo del cuerpo del tórax anterior del ratón y el área abdominal superior. Use crema depilatoria si es necesario para garantizar aún más la eliminación de la piel.
- Ponga una cantidad generosa de gel transductor en el pecho del ratón.
2. Adquisición de imágenes
- Medición de la aurícula izquierda
- Busque la manija debajo de la placa de EKG. Utilice la palanca para ajustar el ángulo de la placa de ECG móvil en el que se coloca el ratón. Empezar por el ajuste de la placa de EKG a un 30 - ángulo de 45 ° a lo largo del eje X y 0 ° de ángulo a lo largo del eje Y. Los autores se refieren a ella como la posición "supina". Utilice esta posición durante toda la adquisición de mediciones aurícula izquierda.
- Coloque el cabezal de digitalización de 25 MHz en la abrazadera de brazo móvil ecocardiográfico en un eje largo. Asegúrese de seleccionar el filtro de medición cardíaca y 2D en modo B en el sistema ecocardiográfico.
- Observe que el ecocardiográfico conjunto tiene pares de ajuste de los ejes X e Y que se pueden mover hacia la derecha o hacia la izquierda. Girarlas para conseguir una vista de eje largo del corazón a nivel del tracto de salida aórtica y adquirir un 5 s grabación de películas. Adquirir la exploración pulsando el botón "Cine tienda" en el teclado del sistema ecocardiográfico. Utilice esta opción para calcular la medición superior-inferior de la LA.
- Después de la adquisición de la película, cambiar la vista ecocardiográfico a M-Mode pulsando el botón "M-Mode" en el teclado del sistema ecocardiográfico.
- Observar una vista sagital y un cursor. Coloque el cursor de manera que abarca toda la LA en el nivel de la vía de salida de la aorta. Adquirir 3 imágenes de este nuevo punto de vista. Adquirir la exploración pulsando el botón "enmarcados" en el teclado del sistema ecocardiográfico. Utilice esta opción para calcular la medición anterior-posterior de la LA.
- Volver al modo B pulsando el botón "B-Mode", pero ton en el teclado del sistema ecocardiográfico.
- Gire el brazo móvil de sujeción del conjunto de las agujas del reloj 90 °. Esto establecerá el cabezal de digitalización en una vista de eje corto.
- Usando el par de eje Y encontrar el septum intraarticular. Asegúrese de visualizar la pared de la aurícula. Adquirir un 5 s grabación de películas. Adquirir la exploración pulsando el botón "Cine tienda" en el teclado del sistema ecocardiográfico. Utilice esta opción para calcular la medida de medio-lateral de la LA.
Figura 1: Posición "supino". Representación de un ratón en la posición "supino". Aproximadamente el 30 - 45 ° de ángulo a lo largo del eje X y 0 ° de ángulo a lo largo del eje Y. Esta posición se utiliza para adquirir la totalidad de las mediciones de la aurícula izquierda.t = "_ blank"> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
- Medición de los vasos mayores
- Continuar intercambiando el cabezal de digitalización de 25 MHz para la cabeza de escaneo de 30 MHz. Retire el cabezal de digitalización de 25 MHz de la abrazadera de brazo móvil y colocar el cabezal de digitalización de 30 MHz en su lugar. Asegúrese de seleccionar el filtro Mediciones abdominal y 2D en modo B en el sistema ecocardiográfico.
- Busque la manija debajo de la placa de EKG. Utilice la palanca para ajustar el ángulo de la placa de ECG móvil en el que se encuentra el ratón. Empezar por el ajuste de la placa de EKG a un ángulo de 5 ° a lo largo del eje X y 60 ° de ángulo a lo largo del eje Y. Utilice esta podition para la adquisición de la aorta y la arteria pulmonar mediciones. Se refieren a esto como posición "de pie plano".
- El uso de las X y eje Y de ajuste pares en el conjunto ecocardiográfico, consiga un eje largo del corazón a nivel del tracto de salida aórtica y adquirir un 5 s grabación de películas. adquirir THe escanear pulsando el botón "Cine tienda" en el teclado del sistema ecocardiográfico. Utilice esta opción para calcular el diámetro de la aorta.
- Después de la adquisición de películas, gire la abrazadera de brazo móvil del conjunto de las agujas del reloj 90 °. Esto establecerá el cabezal de digitalización en una vista de eje corto.
- Con el par de eje Y a localizar la arteria pulmonar a la altura de su bifurcación y adquirir un 5 s grabación de películas. Adquirir la exploración pulsando el botón "Cine tienda" en el teclado del sistema ecocardiográfico. Utilice esta opción para calcular el diámetro de la arteria pulmonar.
NOTA: El investigador puede utilizar el Doppler como una herramienta para asegurar la correcta identificación de la arteria pulmonar. Si se desea, una vez realizado el paso 2.2.5 presione el botón "PW" en el teclado del sistema para obtener ecocardiográfico Doppler. Si se observan los trazos característicos de onda pulmonares, el investigador puede estar seguro de que se identificó la ubicación correcta.
> - Para eliminar de forma segura el ratón de la placa de EKG, quitar el gel del pecho del ratón y retire el adhesivo de las extremidades.
- Desactivar los sistemas de aplicación de anestesia y oxígeno. Vuelva a colocar el puntero del ratón a su jaula y no dejar desatendido el ratón hasta que se haya recuperado el conocimiento suficiente para mantener decúbito esternal.
- La transferencia de la imagen
- Use una unidad flash USB para transferir las imágenes recogidas en el sistema ecocardiográfico en un ordenador. Inserte la unidad flash USB en un puerto USB en el sistema ecocardiográfico.
- Seleccione el estudio o estudios para transferir haciendo clic en el nombre (s) del estudio.
- Haga clic en "Copiar a" botón situado en la parte superior de la pantalla. Una nueva ventana que muestra los archivos y directorios se APPoreja. Seleccione el directorio correspondiente a la unidad flash USB se acaba de insertar y haga clic en "OK".
- Retire la unidad flash USB del sistema de ecocardiografía y la inserta en un puerto USB en el equipo que se utilizará para el análisis.
- Iniciar el software ecocardiográfico. Haga clic en "Copiar de" botón situado en la parte superior de la pantalla. Observar una nueva ventana que muestra los archivos y directorios. Seleccionar los estudios para ser copiados desde el directorio correspondiente a la unidad flash USB se acaba de insertar y haga clic en "OK".
- Después de copiar los archivos, observarlos en la lista del estudio. Para comenzar el análisis de un estudio, haga doble clic sobre su nombre y seleccione el nombre del operador de análisis.
- Análisis de la aurícula izquierda
NOTA: Para todas las siguientes mediciones auriculares utilizan el ECG como guía para seleccionar la onda P como el punto en el que el investigador quiere medir la LA. Esto corresponde a la contracción del tiempo pre-atrial cuando THe LA se encuentra en su máxima capacidad.- Seleccione el clip de película que corresponde a la dimensión superior-inferior de la aurícula izquierda (Paso 2.1.3). Determinar el tiempo de contracción pre-atrial usando el EKG como guía. De esta manera la cavidad se mide a su capacidad más grande.
- En la barra de herramientas en la parte superior de la pantalla, haga clic en "Herramientas" y luego "Mediciones". Una ventana nueva aparecerá. Haga clic en el icono "Herramienta de medición de distancia lineal" (que se corresponde con el primer icono en la esquina superior izquierda de la ventana). Medir la cavidad en su diámetro más grande.
- Seleccione la imagen que corresponde a la dimensión anterior-posterior de la aurícula izquierda (Paso 2.1.5). Determinar el tiempo de contracción pre-atrial usando el EKG como guía. De esta manera la cavidad se mide a su capacidad más grande. Para medirlo repita el paso 4.2.2.
- Seleccione la imagen que corresponde a la dimensión medio-lateral de la aurícula izquierda (Paso 2.1.8). Determinar el Contrac pre-atrialtiempo la usando el EKG como guía. De esta manera la cavidad se mide a su capacidad más grande. Medir la cavidad del tabique interauricular a la pared opuesta de manera diagonal. Para medirlo repita el paso 4.2.2.
NOTA: Repetir los pasos 4.2.1 thru 4.2.4 al menos 3 veces y adquirir los valores medios para minimizar el error.
- Análisis de los vasos mayores
NOTA: Para todas las mediciones siguientes grandes buques de uso del electrocardiograma como una guía para seleccionar una hora después de que el complejo QRS como el punto en el que el investigador quiere medir. Esto corresponde al punto donde los grandes vasos están en su mayor capacidad.- Seleccione el clip de película que corresponde a la aorta (Paso 2.2.3). Determinar un punto después de los QRS utilizando el ECG. Medir el diámetro en un ángulo de 90 ° con la pared del vaso como referencia. Para medirlo repita el paso 4.2.2
- Seleccione el clip de película correspondiente a la arteria pulmonar (Paso 2.2.5). Determinar un punto después de la QRS utilizando el ECG. Medir el diámetro en un ángulo de 90 ° con la pared del vaso como referencia. Seleccione un plano por encima de la bifurcación de la arteria pulmonar. Para medirlo repita el paso 4.2.2.
Figura 2: "De pie plano" Posición. Representación de un ratón en la posición de "pie plano". Aproximadamente el 5 ° ángulo a lo largo del eje X y un ángulo de 60 ° a lo largo del eje Y. Esta posición se utiliza para adquirir los diámetros de la arteria aorta y la pulmonar. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3: pulmonar Doppler de la arteria. Doppler de la arteria pulmonar de imagen característica. El investigador puede utilizar el Doppler como una herramienta para asegurar la correcta identificación de la arteria pulmonar.blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
3. Publicar Procedimiento de Recuperación de Animales
Análisis 4. Imagen
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Resultados
Evaluación del volumen de la AI y el diámetro PA con ecocardiografía permite la discriminación entre los modelos en los que aumentó los resultados de resistencia de la arteria pulmonar en aumento del diámetro PA sin cambios en la LAV de aquellos en los que la arteria pulmonar y la ampliación de la aurícula izquierda son tanto resultado de las presiones de llenado elevadas en el lado izquierdo del corazón. Visualización de imágenes de las diferencias en los dos fisiopatologías se muestran...
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Discusión
Hay tres pasos críticos para medir el éxito de la LAV, diámetros de la aorta y PA. Durante el Set-up es importante eliminar completamente la piel en el pecho; de no hacerlo, dará lugar a la interferencia con la calidad de imagen. Durante la adquisición de imágenes de los pasos es importante para obtener cada imagen con su correspondiente sonda y filtro como los fotogramas por segundo puede variar en cada sonda a la sonda: esto es 25 MHz y filtro cardíaca para la evaluación de la LAV y 30 MHz y filtro abdominal para la e...
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por el Centro Huffington sobre el Envejecimiento en el Colegio de Medicina Baylor, Geriatría, CVS DeBakey Heart Center en el Hospital Metodista de Houston y BCM, NIH RO-1 HL 13870 a ML Entman, así como un Premio de Desarrollo Profesional # IK2BX002410 del Departamento de Asuntos de Veteranos de los Estados Unidos (LMP), Programa de Investigación y Desarrollo de Laboratorio Biomédico.
Estamos inmensamente agradecidos con Mark Entman M.D. por compartir su sabiduría y apoyar este trabajo.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Vevo 770 sistema de microimagen in vivo de alta resolución | Visual Sonics | Vevo 770-120 | Equipo ecocardiográfico |
| 707B RMV (Microvisualización en tiempo real) 30 MHz Cabezal de escaneo con transductor encapsulado | Visual Sonics | 707B-256 Cabezal de escaneo de | microvisualización en tiempo real |
| 710B RMV (Microvisualización en tiempo real) Cabezal de escaneo de 25 MHz con transductor encapsulado | Visual Sonics | 710B-159 | Microvisualización en tiempo real Scanhead Vevo |
| sistema de rieles integrado que incluye unidad de monitoreo fisiológico | Visual Sonics | ||
| Sistema de anestesia inhalatoria | VetEquip | VE2627 | Sistema de anestesia |
| Isofluorano | Henry Schein | 50033 | |
| Maquinilla de afeitar eléctrica | Wahl | Suministro | |
| Crema depilatoria | Nair | Suministro | |
| Crema transductora | Parker | ||
| Gel transductor | Parker | ||
| Almohadillas de gasa estándar | McKeeson | Cinta de suministro | |
| Durapore | Suministro | ||
| Cono de nariz | Para la administración de anestesia | ||
| Agua | |||
| Pomada para ojos veterinarios | Suministro general de Puralube | Para prevenir la sequedad | |
| Aplicadores con punta de algodón | Suministro | ||
| Unidad | Suministro general |
Referencias
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Reimpresiones y permisos
