Alta frecuencia de alta resolución Ecocardiografía: Primera evidencia sobre la no-invasivo medida repetida de la tensión de miocardio, la contractilidad y la insuficiencia mitral en el corazón por isquemia-reperfusión murino

Este video demuestra un procedimiento para realizar ecocardiografía de alta frecuencia y alta resolución en isquemia. Se induce quirúrgicamente isquemia con reperfusión refleja en corazones ocluyendo la arteria descendente anterior izquierda de un ratón anestesiado. Tras la recuperación, el ratón se coloca sobre una plataforma tibia acoplada al aire y al anestésico del ECG.

Se adquieren películas en modo B para obtener el análisis de la deformación en el eje largo y el modo de imagen de deformación para la función cardíaca y la sincronía, y en modo Doppler en color para el perfil de velocidad. Luego, las películas se procesan para obtener las curvas de deformación, la sincronía basada en la deformación y la tasa de cambio de la presión del VI. Hola, soy el Dr. Chandon Sen del Instituto de Investigación Cardiaca y Pulmonar Davis y del Departamento de Cirugía del Centro Médico de la Universidad Estatal de Ohio.

La ecocardiografía de alta frecuencia y alta resolución es una herramienta novedosa y potente para obtener datos clínicamente relevantes mediante mediciones repetidas en el mismo animal. Hoy les mostraremos cómo utilizar esta técnica para medir la contractilidad por deformación miocárdica, así como la regurgitación mitral en el corazón murino sometido a isquemia y reperfusión. Primero, Jason Driggs de mi laboratorio demostrará los procedimientos quirúrgicos para la inducción de isquemia y la reperfusión del corazón murino.

A continuación, el Dr. Surya Al, investigador posdoctoral en ingeniería biomédica en mi laboratorio, demostrará los procedimientos de imagen. Finalmente, el Dr. Thomas Ryan, director del Centro del Corazón del Centro Médico de la Universidad Estatal de Ohio, así como experto clínico en ecocardiografía, ofrecerá las declaraciones finales.

Entonces comencemos. Inicie este procedimiento colocando un ratón macho C57BL/6 de ocho semanas de edad anestesiado sobre una mesa quirúrgica calentada. La temperatura corporal del animal debe monitorearse con una sonda térmica rectal y debe mantenerse a 36,7 ± 0,5 grados Celsius durante toda la cirugía.

Desinfecte la piel con un desinfectante seguido de alcohol, repitiendo cada paso tres veces; intube realizando una incisión medial de 0,7 centímetros sobre la tráquea. Visualice la tráquea mediante disección roma de las glándulas adyacentes. A continuación, pase un catéter de calibre 20 a través de la boca como tubo endotraqueal. Utilizando la punta del catéter, ventile los ratones con 0,5 % de isoflurano.

Para mantener la anestesia, cierre la piel alrededor del cuello con una sutura de cinco oh. Configure un ECG de tres derivaciones insertando agujas subcutáneas para monitorear la electrofisiología cardíaca durante toda la cirugía. Deben registrarse los cambios en la electrofisiología cardíaca.

Utilizando el software de laboratorio de PC. Gire el animal para exponer el lado izquierdo. Realice una incisión a lo largo del plano transversal.

Luego, diséquese directamente a través de los espacios intercostales cuarto y quinto. Mantenga el tórax abierto con separadores costales de cobre mientras corta el pericardio. A continuación, retráigase el pulmón izquierdo para permitir el acceso al pericardio entre la arteria pulmonar y las aurículas izquierdas.

A lo largo de la pared septal se encuentra la arteria descendente anterior izquierda más allá del punto 7,0. Pase suturas de prolina por debajo de ella. Luego coloque PE diez dos grande encima y asegure el tubo en su lugar.

Deje el tubo durante 60 minutos para inducir isquemia. Después de 60 minutos, corte los extremos del hilo en el lazo para reperfundir el corazón. Cierre la caja torácica con un hilo de prolina siete cero.

Cierre la piel alrededor de la región torácica con cinco puntos de sutura de prolina 5-0. Retire la fuente de gas del ventilador y permita que el roedor respire aire ambiente. Una vez que comience la respiración espontánea y el animal responda al pellizco en el dedo del pie, colóquelo de nuevo en una jaula limpia dentro de un incubador a 37 grados Celsius.

Retire el tubo traqueal cuando el animal esté casi consciente y no se observe ningún problema en él. Una vez que el animal se haya recuperado, puede devolverse al vivario hasta que se realice la imagen. Los protocolos de imagen aquí descritos deben realizarse tanto antes de tres días como siete días después de la inducción de la reperfusión por isquemia.

Para evaluar los cambios en la función cardíaca y las anomalías en el movimiento de la pared, inicie el procedimiento de imagen colocando al ratón anestesiado con isoflurano en posición prona debajo de la sonda del sistema de imagen vivo 2100. Coloque un cono nasal para proporcionar un suministro continuo de aire con 1,5 % de isoflurano y aplique gel conductor al ratón. Encienda el vivo 2100 e inicialice el transductor MS 400.

Utilice la bola de desplazamiento giratoria del panel de control del vivo 2100 para seleccionar cardiología y obtener una imagen estándar en modo M. Coloque la sonda sobre el ratón, luego haga clic en ctor para comenzar la adquisición de la película. Para realizar mediciones, haga clic en medición y trace al menos tres ciclos cardíacos tanto en el borde superior como en el inferior de la cámara del VI.

Los siguientes parámetros aparecerán en la pantalla: dimensiones de la pared, volúmenes en sístole y diástole, volumen sistólico, fracción de eyección o EF, acortamiento fraccional o FS, gasto cardíaco o CO, y diámetros internos. En sístole y diástole, los parámetros aparecen automáticamente en la pantalla una vez que el trazado está completo. Después de finalizar la imagen en modo M, coloque el ratón en una posición paraesternal y haga clic en modo B.

Para realizar la imagen de deformación, haga clic en sinister. Luego, utilizando la sonda, adquiera películas en modo B de ejes corto y largo. Para analizar las películas, seleccione la película en modo B y haga clic en el icono vivo strain para utilizar el algoritmo de seguimiento de moteado.

Aparecerá una nueva ventana con la película en modo B a la izquierda y el análisis inicial a la derecha. Dibuje los bordes epicárdico y endocárdico. Haga clic en el icono de inicio del análisis para abrir otra ventana.

Luego seleccione velocidad, desplazamiento, deformación y tasa de deformación. Elija un punto de interés aquí. Se selecciona el sitio de la lesión y el software traza curvas correspondientes al punto de lesión para todos los parámetros seleccionados.

Ahora haga clic con el botón derecho del ratón para copiar las gráficas o exportar los datos. Para el análisis de la sincronía miocárdica, vaya al lado derecho de la nueva ventana y haga clic en el icono de análisis del tiempo para alcanzar el pico. Aparecerá una ventana que muestra la página de sincronía segmentaria del VI y las opciones de selección de velocidad radial y longitudinal, desplazamiento, deformación y tasa de deformación.

Seleccione el botón de deformación, luego almacene los datos. Repita este proceso para la deformación por desplazamiento y la velocidad de deformación. Mantenga al animal en posición paraesternal para realizar mediciones de flujo Doppler.

Comience a utilizar el dispositivo de rastreo para colocar el volumen de muestra en la válvula mitral, el flujo aórtico y el chorro mitral. Haga clic en PW para obtener el perfil de flujo. Aparecerá una nueva ventana con la película mostrada en la parte superior y los perfiles de velocidad en la parte inferior; haga clic en almacenamiento de imagen.

Para obtener una imagen fija, proceda a adquirir perfiles de velocidad del flujo regurgitante en doppler de potencia de la válvula mitral, del chorro regurgitante y del chorro aórtico de la misma manera colocando el volumen de muestra en la ubicación deseada, haciendo clic en DP y luego almacenando la imagen. Para adquirir el flujo en doppler en color, vaya al panel de control y haga clic en color. Luego, utilizando la imagen del flujo sanguíneo codificada por colores, encuentre el radio del orificio haciendo clic en medir y seleccionando el icono de longitud proporcionado en el menú. A continuación, seleccione flujo de VM desde el menú desplegable.

Luego, coloque el cursor sobre los puntos inicial y final de la pendiente más pronunciada del perfil de velocidad. Haga clic con el botón izquierdo del ratón para ver la velocidad en los puntos respectivos a partir de estas velocidades. Utilice una relación RNLI modificada para hallar la caída de presión DP sobre DT en milímetros de mercurio.

A continuación, reste el flujo de salida aórtico del flujo de entrada de la válvula mitral en términos de volúmenes sanguíneos para determinar el volumen regurgitante, un marcador de la gravedad de la regurgitación. Una vez que se hayan adquirido todas las imágenes, retire el cono nasal y coloque al ratón en su jaula cuando el animal se haya recuperado. Trasládelo al vivario aquí.

Se muestran resultados representativos de la deformación radial y circunferencial del miocardio, sincronicidad, flujo color y mediciones de flujo Doppler. Esta película muestra mediciones de deformación miocárdica realizadas tres días después del episodio isquémico. La reperfusión demuestra una contracción limitada en la longitud del sitio de lesión, y las flechas de los vectores observados fueron anormales en el sitio de lesión, lo que indica un miocardio deformado.

Los gráficos codificados por colores representan los datos de deformación correspondientes a los puntos de color en la película. Esta imagen muestra la sincronía tisular sectorial basada en la deformación radial. Tenga en cuenta que un tiempo de sincronización mayor de 20 a 30 milisegundos se considera asincrónico.

Estas imágenes tomadas tres días después de la IR muestran la medición del diámetro de una válvula mitral y demuestran el chorro mitral o área de la cara. Aquí se utiliza la técnica de medición de parámetros funcionales en ratón previo a la IR, trazando el borde miocárdico mediante software, lo que permite evaluar los cambios en los parámetros entre antes y después de la IR. La línea vertical roja equivale a la diástole y la línea vertical verde a la sístole.

Esta película ilustra el flujo en doppler color con regurgitación mitral. En el día tres posterior al IR, esta visualización de la película del flujo sanguíneo en la aurícula izquierda, la válvula mitral, el ventrículo izquierdo, la aorta y la aurícula derecha se utiliza sucesivamente para hallar el área del orificio del chorro mitral. Como antes, este es el primer informe que demuestra el potencial del ultrasonido de alta frecuencia para estudiar la isquemia-reperfusión en el modelo de ratón.

Es la primera vez que se han demostrado parámetros cuantitativos sofisticados, como la deformación, la sincronía y la regurgitación mitral, en este modelo. Como alguien que ha estado involucrado en el campo de la ecocardiografía durante casi 30 años y que trabaja regularmente con pacientes con enfermedad arterial coronaria, puedo decirle que estos hallazgos son clínicamente relevantes y que esta metodología tiene importancia para el estudio de la isquemia y la reperfusión. Al realizar estos procedimientos, es importante recordar lo siguiente: el estado y la dosis son cruciales, se recomienda la mínima; obtener la vista paraesternal en eje largo requiere experiencia; la medición de la velocidad pico regurgitante debe hacerse con cuidado para minimizar errores y la determinación del DPDT debe realizarse cuidadosamente.

Así que eso es todo. Gracias por ver este video y buena suerte con sus experimentos.