Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Murine echocardiografie van de linkerboezem, Aorta, en longslagader

Published: February 20, 2017 doi: 10.3791/55214

Summary

Het volgende protocol beschrijft de methodiek voor de verwerving en analyse van echocardiografische beelden worden gebruikt om de linker atrium Volume (LAV), Aorta (Ao) diameter, en longslagader (PA) diameter bij muizen te verkrijgen. Deze techniek is een niet-invasieve, niet-eindstandige procedure dat de beoordeling van de cardiopulmonaire functie kan.

Abstract

De onderhavige werkwijze geeft de onderzoeker hoe te meten en gebruik de LAV als een surrogaat van chronische verhoging van linker ventriculaire diastolische druk door echocardiografie, en de metingen van de aorta en PA diameter in muizen te verkrijgen.

Muizen ouder dan 10 d oud kunnen worden geanalyseerd met de onderhavige techniek. De techniek bestaat uit 3 belangrijke stappen: set-up, beeldacquisitie en beeldanalyse. De set-up stap bestaat uit het verkrijgen van de muis verdoofd met 1% isofluraan, scheren, en taping het in een rugligging tot een verwarmd EKG board waar het beeld overname zal plaatsvinden. De beeldopname stap bestaat uit het leren om de cardiale structuren te identificeren en om te kunnen volumes en diameters berekenen ontvangst van alle benodigde beelden met de overeenkomstige probe en as. De beeldanalyse stap bestaat uit de eerder verworven beelden meting met behulp van computersoftware.

Introduction

De huidige methode leert de onderzoeker hoe om te meten en gebruik maken van de LAV, Aorta diameter en PA diameter met 2D echocardiografie in muizen onder isofluraan. Hartfalen met behouden ejectiefractie (HFNEF) bij ouderen treft tot 10% in die 80 jaar en ouder 1 en resulteert in aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit. Aanzienlijke sterfte ook optreden van pulmonale hypertensie (PH), een verraderlijke ziekte proces presenteren met soortgelijke symptomen als HFNEF, waarin verhoogde pulmonale arteriële druk leiden tot kortademigheid bij inspanning, progressieve rechter hartfalen, en vaak de dood. 2 De toenemende prevalentie van zowel HFNEF en PH betekenen de noodzaak van het ontwikkelen van een methode die een accurate evaluatie en controle van interventies in muizenmodellen in een niet-invasieve, niet-eindstandige benadering.

Veroudering leidt tot een verslechtering van de diastolische functie via veranderingen in de ventriculaire-artErial verstijving, vasculaire disfunctie, ontsteking 3, verminderde calcium voorschrift 4, verminderde β-adrenerge responsiviteit en fysieke deconditionering productie vertraagd actieve ontspanning en verhoogde passieve stijfheid. Na verloop van tijd leidt dit tot een verhoogde LV vuldruk en de compenserende uitbreiding van het LA. 5

Hoewel andere etiologieën zoals valvulaire dysfunctie (mitralisinsufficiëntie of stenose) en infiltratieve processen leiden tot verhogingen van de druk en het volume in de LA 1, de European Society of Cardiology ondersteunt de toevoeging van LA grootte als een niet-invasieve weerspiegeling van LV functie. 6

Correlaties tussen LA volume en invasieve metingen van de diastolische functie is onderzocht bij muizen. LA volume gecorreleerd met verschillen in functie bepaald invasief binnen leeftijdsgroepen voor zowel de 14- en 31-maanden-oude mijs. In de 14 maanden oude muizen, LA volume gecorreleerd met drie standaard invasieve metingen van de diastolische functie -dP / dtmin (r 2 = 0,5, p <0,05), Tau (tijdconstante van ontspanning, (r 2 = 0,6, p <0,05) en linker ventrikel eind diastolische druk (r 2 = 0,25, p <0,05). Voor de 31 maanden oude muizen, de correlaties tussen LA volume en -dP / dtmin (r2 = 0,92, p < 0,05) en LVEDP (r 2 = 0,61, p <0,05) waren duidelijk hoewel de relatie met Tau minder duidelijk was. Daarom LA steeg met diastolische stoornis niet alleen in groepen, maar binnen leeftijdsgroepen. 7

Studies van de hartfunctie in muismodellen met behulp van katheter technieken om cardiale prestaties te evalueren, hoewel rigoureus en betrouwbaar, worden beperkt als gevolg van de onverenigbaarheid met herhaalde evaluaties. 8 Alternatieven voor invasieve maatregelen zoals MRI en 3D echocardiografie kan ooknauwkeuriger dan 2D echocardiografische technieken, maar ze zijn duurder; 2D-echocardiografie wordt beschouwd als voldoende voor LA volume evaluatie. 9, 10

Raming van het LA en PA diameter met echocardiografie kan de discriminatie tussen modellen die primaire toename pulmonale weerstand resulteert in een toename van PA diameter zonder verandering in la druk of LAV van die waarbij de longslagader en linker atrium zowel vergroten en produceren Door verhoogde vuldrukken aan de linkerkant van het hart. Deze aanpak is gemaakt door Scalia et al. die aantoonde dat bij mensen de echocardiografische longslagader naar linker atrium Ratio (ePLAR) is een parameter om nauwkeurig onderscheid te maken tussen patiënten met een pulmonaire capillaire hypertensie en post-capillaryhypertension. 11

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dieren werden in overeenstemming met de richtlijnen van de National Institutes of Health Guide voor de zorg en het gebruik van proefdieren op Baylor College of Medicine verzorgd.

1. Set-up

  1. Schakel de echocardiografische systeem. Start de software door te kiezen voor "Cardiac Metingen" uit het drop down menu wordt weergegeven en klik op "initialiseren".
  2. Om te beginnen een nieuwe studie, klik op de knop "Nieuw" op het bovenste gedeelte van het scherm en voer de demografische gegevens van de muis in de studie. Bijvoorbeeld muis ID, geslacht, geboortedatum en de naam van de operator doet het onderzoek.
  3. Zet de temperatuur-gecontroleerde EKG bord door te klikken op de knop "TEMP ON / OFF". Zet hem op een temperatuur van 39 ° C met behulp van de pijlen omhoog en omlaag.
  4. Om te beginnen met het opzetten van de verdoving kamer, controleer dan eerst of de zuurstof en isofluraan levels geschikt zijn in elk van de levering systemen.
  5. Plaats de muis in een liggende positie op de temperatuur-gecontroleerde EKG board en plak elke poot aan de correspondent transducer element op het bord. Gebruik desgewenst transducer crème om het signaal te verbeteren.
  6. Pas kunstmatige tranen oogheelkundige smeermiddel zalf op de ogen van de muis tot droog te voorkomen.
  7. Zodra de muis wordt vastgebonden aan de EKG raad van bestuur, in acht een EKG tracing in het onderste deel van de monitor. Controleer de hartslag gedurende de gehele studie om de beste resultaten. Een hartslag van 400 slagen / min is ideaal. Hartslag onder dit bereik kan isofluraan effecten suggereren.
  8. Zorg ervoor dat de muis houdt ontvangende zuurstof enisofluraan door gezichtsmasker.
  9. Gebruik een elektrisch scheerapparaat om het lichaam vacht scheren van de muis voorste thorax en bovenbuik gebied. Gebruik ontharingscrème indien nodig om verder te verzekeren vacht te verwijderen.
  10. Doe een ruime hoeveelheid transducer gel in de borst van de muis.

2. Image Acquisition

  1. Linkeratrium meting
    1. Zoek de hendel onder de EKG bord. Gebruik de hendel om de hoek van de beweegbare EKG board waarin de muis geplaatst passen. Begin met het aanpassen van de EKG bord en 30 - 45 ° hoek langs de X-as en 0 ° hoek langs de Y-as. Auteurs verwijzen naar het als 'liggende' positie. Gebruik deze stand voor al de linkerboezem metingen overname.
    2. Plaats de 25 MHz scankop in de echocardiografische beweegbare arm klem in een lange as uitzicht. Zorg ervoor dat de Cardiac Meting Filter en 2D B-Mode in de echocardiografische systeem te selecteren.
    3. Merk op dat de echocardiographic set heeft X- en Y-as aanpassing koppels die met de klok mee of tegen de klok kan worden verplaatst. Draai ze om een ​​lange zicht-as van het hart te krijgen op het niveau van de aorta uitstroom-darmkanaal en het verwerven van een 5 s filmopname. Het verwerven van de scan door op de "Cine Store" knop op het toetsenbord van de echocardiografische systeem. Gebruik dit om de Superior-Inferior meting van de LA berekenen.
    4. Na de film overname, schakelt de echocardiografische oog op de M-modus door op de "M-Mode" knop op het toetsenbord van de echocardiografische systeem.
    5. Observeer een sagittale uitzicht en een cursor. Plaats de cursor te breiden zodat de gehele LA ter hoogte van de aorta uitstroomkanaal. Acquire 3 beelden van dit nieuwe visie. Het verwerven van de scan door op de "Frame Store" knop op het toetsenbord van de echocardiografische systeem. Gebruik dit om het Anterior-posterior meting van de LA berekenen.
    6. Keer terug naar B-modus door op de "B-Mode", maar ton op het toetsenbord van de echocardiografische systeem.
    7. Draai de beweegbare arm klem van het toestel 90 ° naar rechts. Dit zal de scankop in een korte as uitzicht.
    8. Met behulp van de Y-as koppel op zoek naar de intra-articulaire septum. Zorg ervoor dat de wand van het atrium te visualiseren. Het verwerven van een 5 s filmopname. Het verwerven van de scan door op de "Cine Store" knop op het toetsenbord van de echocardiografische systeem. Gebruik dit om het Medio-laterale meting van de LA berekenen.

Figuur 1
Figuur 1: "Liggende" Position. Vertegenwoordiging van een muis in de "Liggende" Position. Ongeveer 30 - 45 ° hoek langs de X-as en 0 ° hoek langs de Y-as. Deze stand wordt gebruikt om al het linkeratrium metingen te verkrijgen.t = "_ blank"> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Grote vaten Measurement
    1. Voort te zetten door het uitwisselen van de 25 MHz scankop voor de 30 MHz scankop. Verwijder de 25 MHz scankop van de beweegbare arm klem en plaats de 30 MHz scankop plaats. Zorg ervoor dat de Abdominale Metingen Filter en 2D B-Mode in de echocardiografische systeem te selecteren.
    2. Zoek de hendel onder de EKG bord. Gebruik de hendel om de hoek van de beweegbare EKG board waarin de muis ligt passen. Begin met het aanpassen van de EKG bord en 5 ° hoek langs de X-as en 60 ° hoek langs de Y-as. Gebruik deze podition voor de overname van de aorta en de longslagader metingen. Noemen dit "sta-op" stand.
    3. Met behulp van de X- en Y-as aanpassing draaimomenten in de echocardiografische set, krijgen een lange uitzicht as van het hart op het niveau van de aorta uitstroom-darmkanaal en het verwerven van een 5 s filmopname. verwerven the scannen door op de "Cine Store" knop op het toetsenbord van de echocardiografische systeem. Gebruik dit om de aorta diameter te berekenen.
    4. Na de film overname, draai de beweegbare arm klem van het toestel 90 ° naar rechts. Dit zal de scankop in een korte as uitzicht.
    5. Met behulp van de Y-as koppel vinden de longslagader op het niveau van de vertakking en het verwerven van een 5 s filmopname. Het verwerven van de scan door op de "Cine Store" knop op het toetsenbord van de echocardiografische systeem. Gebruik dit om de longslagader Diameter berekenen.
      OPMERKING: De onderzoeker kan Doppler gebruiken als middel om correcte identificatie van de longslagader waarborgen. Desgewenst na het voltooien van stap 2.2.5 op de "PW" op het toetsenbord van de echocardiografische systeem Doppler verkrijgen. Als karakteristieke pulmonale golf traces worden gezien, kan de onderzoeker worden gerustgesteld dat de juiste locatie werd geïdentificeerd.
  2. >

    Figuur 2
    Figuur 2: "Standing-up" Position. Vertegenwoordiging van een muis in het "Standing-up" Position. Ongeveer 5 ° hoek langs de X-as en een hoek van 60 ° langs de Y-as. Deze stand wordt gebruikt om de aorta en longslagader diameters verwerven. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

    figuur 3
    Figuur 3: longslagader Doppler. Kenmerkend longslagader Doppler imaging. De onderzoeker kan Doppler gebruiken als middel om correcte identificatie van de longslagader waarborgen.blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

    3. Bericht Procedure Animal Recovery

    1. Om de muis uit de EKG board veilig te verwijderen, verwijdert u de gel uit de kist van de muis en verwijder de tape van de extremiteiten.
    2. Schakel de anesthesie en zuurstof levering systemen. Zet de muis aan zijn kooi en niet verlaten van de muis zonder toezicht totdat het voldoende bewustzijn heeft herwonnen om borstligging handhaven.

    4. Beeldanalyse

    1. afbeelding overbrengen
      1. Gebruik een USB flash drive om de gegevens die in het systeem echocardiografische beelden over te zetten naar een computer. Steek de USB-stick in een USB-poort in de echocardiografische systeem.
      2. Selecteer de onderzoeken over te dragen door te klikken op de studie naam (s).
      3. Klik op de "Copy To" knop op het bovenste gedeelte van het scherm. Een nieuw venster met bestanden en mappen zal appoor. Selecteer de map die overeenkomt met de USB-stick gewoon geplaatst en klik op "OK".
      4. Verwijder de USB-stick uit de echocardiografische systeem en plaats deze in een USB-poort op de computer te worden gebruikt voor analyse.
      5. Start de echocardiografische software. Op de "Copy From" knop op het bovenste gedeelte van het scherm. Observeer een nieuw venster met bestanden en mappen. Selecteer de studies te worden gekopieerd van de map die overeenkomt met de USB-stick gewoon geplaatst en klik op "OK".
      6. Na het kopiëren van de bestanden, neem ze in de studie lijst. Om te beginnen met het analyseren van een studie, dubbelklikt u op de naam en selecteer de naam van de exploitant analyseren.
    2. Linkeratrium Analyse
      LET OP: Voor alle volgende atriale metingen EKG te gebruiken als een gids voor de P-golf als het punt waar de onderzoeker wil de LA te meten te selecteren. Dit correspondeert met de pre-atriale contractie tijdstip the LA is op zijn grootste capaciteit.
      1. Selecteer de filmclip die overeenkomt met de Superior-Inferior dimensie van de linkerboezem (stap 2.1.3). Bepaal de pre-atriale contractie in met de EKG als richtlijn. Op deze manier de holte wordt gemeten bij de grootste capaciteit.
      2. Vanuit de werkbalk aan de bovenkant van het scherm, klik op "Tools" en vervolgens op "metingen". Een nieuw venster verschijnt. Klik op het icoon "Linear afstand Measurement Tool" (het komt overeen met het eerste pictogram aan de linker bovenhoek van het venster). Meet de holte van de grootste diameter.
      3. Selecteer het beeld dat overeenkomt met de Anterior-posterior dimensie van de linkerboezem (stap 2.1.5). Bepaal de pre-atriale contractie in met de EKG als richtlijn. Op deze manier de holte wordt gemeten bij de grootste capaciteit. Voor het meten van het te herhalen stap 4.2.2.
      4. Selecteer het beeld dat overeenkomt met de medio-laterale dimensie van de linkerboezem (stap 2.1.8). Bepaal de pre-atriale contractie tijd in met de EKG als een gids. Op deze manier de holte wordt gemeten bij de grootste capaciteit. Meet de holte van de boezemtussenschot aan de tegenoverliggende muur in een diagonale mode. Voor het meten van het te herhalen stap 4.2.2.
        OPMERKING: Herhaal stap 4.2.1 thru 4.2.4 minstens 3 keer en het verwerven van de gemiddelde waarden voor fouten te minimaliseren.
    3. Grote vaten Analyse
      OPMERKING: Bij de volgende grote vaten metingen EKG als een gids voor een tijd na het QRS complex als het punt waar de onderzoeker wil meten selecteren. Dit komt overeen met het punt waar de grote vaten op hun grootste capaciteit.
      1. Selecteer de filmclip die overeenkomt met de aorta (stap 2.2.3). Bepaal een punt na de QRS met behulp van de EKG. Meet de diameter bij een 90 ° hoek met de vatwand als referentie. Om dit te meten herhaal stap 4.2.2
      2. Selecteer de filmclip die overeenkomt met de longslagader (stap 2.2.5). Bepaal een punt na de QRS met behulp van de EKG. Meet de diameter bij een 90 ° hoek met de vatwand als referentie. Selecteer een vliegtuig boven de longslagader splitsing. Voor het meten van het te herhalen stap 4.2.2.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Beoordeling van het volume LA en PA diameter met echocardiografie maakt het onderscheid tussen de modellen waar de longslagader weerstand resultaten steeg in verhoogde PA diameter met geen verandering in de LAV van die waar de longslagader en linker atrium uitbreiding is zowel een gevolg van verhoogde vulling druk op de linkerkant van het hart. Afbeeldingen weergeven van de verschillen in de pathofysiologie twee zijn weergegeven in figuur 4. Beelden van de LA en PA zijn van jong, hypoxie geïnduceerde pulmonale hypertensie en leeftijd gerelateerde LV diastolische dysfunctie. De Pulmonale Hypertensie modellen te ontwikkelen een toename van de PA diameter zonder verandering in Linkeroever Atrium volume over een periode van 4 weken. In vergelijking, de oude dieren ontwikkelen een toename van zowel de pulmonale aderdiameter en linkeratrium volume suggereert dat achterwaartse voortplanting van de druk drijven de toename PA diameter in deze groep.


Figuur 4: LA Superior-Inferior en PA Diameter op een normale muis, een Pulmonale Hypertensie Model Muis en een oude muis met Age-geassocieerde LV diastolische dysfunctie. Afbeeldingen (A) en (B) tonen de LA superior-inferior en PA diameter respectievelijk een 15 weken oude normale muis. Afbeeldingen (C) en (D) tonen de LA superior-inferior en PA diameter respectievelijk een 15 weken oud LongHypertensie muis model. Pulmonale hypertensie werd geïnduceerd door blootstelling aan 10% hypoxie gedurende vier weken en PA systolische druk werd verhoogd 75% van het rechter hart katheter studies. Let op het verschil in PA diameter. Afbeeldingen (E) en (F) tonen de LA superior-inferior en PA diameter respectievelijk een 21 maanden oude muis met verhoogde LV eind diastolische druk. De vuldruk ween toename van bijna 300% in de oude muizen. Merk op dat zowel de LA en PA diameter groter dan bij de 15 weken oude muizen. Scale units in millimeters. De markering "Δ" geeft het punt in het EKG, waarbij het getoonde beeld werd verkregen. LA SI: Left Atrium Superior-Inferior, PA: longslagader. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Om nauwkeurigheid in de resultaten is het noodzakelijk dat gemeten wordt op een passend tijdstip in de hartcyclus. Bij het meten van de LAV, de onderzoeker wil het atrium meten de grootste capaciteit voor alle drie maatregelen betekent voor atriale contractie. Als de LA aanhangsel wordt gezien in een muizen in de Superior-Inferior uitzicht, de auteurs bevelen te negeren bij het doen van de meting. Bij het meten van de grote schepen de onderzoeker wants om hen te meten hun grootste capaciteit, wat betekent dat na het QRS of net na de ventrikels zijn bloed gepompt in de vaten. Figuren 5 tot 9 tonen beelden op basis van hetzelfde dier, gemeten op verschillende tijdstippen op de EKG de verschillen tussen juiste en onjuiste meting illustreren.

De onderzoeker kan berekenen de LAV met de formule van de ellips prolate 9, 10 zoals in het volgende voorbeeld:

(4 * π * Superior-Inferior Dimension * Anterior-posterior Dimension * Medio-Lateral Dimension) / (3 * 2 * 2 * 2)

In figuur 5, een "correcte" meting wordt verkregen door de EKG als leidraad te zorgen voor de onderzoeker meet de grootste capaciteit van de holte. In dit geval tHij Atria is op zijn grootste capaciteit, gemeten net op het P-golf. (A, C). Een "Onjuist" meting is dat verkregen op andere plaatsen dan de P-golf punt. Het heeft de neiging om kleinere afmetingen te geven als het linker atrium contracten of vullingen. (B, D). In figuur 6, een "correcte" meting wordt verkregen door de EKG als leidraad te zorgen voor de onderzoeker meet de grootste capaciteit van de holte. In dit geval is de atria op zijn grootste vermogen gemeten juist op de P-golf (LA (1)). Een "Onjuist" meting is dat verkregen op andere plaatsen dan de P-golf punt. Het heeft de neiging om kleinere afmetingen te geven als het linker atrium contracten of vullingen. (LA (2)). In figuur 7, een "correcte" meting wordt verkregen door de EKG als leidraad te zorgen voor de onderzoeker meet de grootste capaciteit van de holte. De atria is op zijn grootste vermogen gemeten juist op de P-golf. (A, C). Een "Onjuist" meting is dat te verkrijgened op andere plaatsen dan de P-golf punt. (B, D). * De auteurs denken dat de cine is uiterst nuttig voor het bepalen van de grenzen van de LA. De onderzoeker moet in staat zijn de beweging LA gehele hartcyclus te bekijken. In figuur 8, een "correcte" meting wordt verkregen door de EKG als leidraad te zorgen voor de onderzoeker meet de grootste inhoud van het vat. In dit geval de aorta is de grootste capaciteit net na het QRS complex. (A, C). Een "Onjuist" meting is dat verkregen op andere plaatsen dan die net na het QRS-complex punt. Het heeft de neiging om kleinere afmetingen te geven als de aorta contracten of vullingen. (B, D). In figuur 9, een "correcte" meting wordt verkregen door de EKG als leidraad te zorgen voor de onderzoeker meet de grootste inhoud van het vat. In dit geval de longslagader op zijn grootste capaciteit net na het QRS complex. (A, C). Een "Onjuist" meting wordt dat verkregen op elk pGemeenschappelijke buiten enkel na de QRS complex. Het heeft de neiging om kleinere afmetingen te geven als de longslagader contracten of vullingen. (B, D).

figuur 5
Figuur 5: LA Superior-Inferior metingen. Afbeeldingen (A) en (B) komen overeen met dezelfde muis model. Scale units in millimeters. Beeld (C) overeenkomt met de rechter fragment electrocardiogram van beeld (A). Niet op schaal. Beeld (D) overeenkomt met de rechter fragment van het electrocardiogram van afbeelding (B). Niet op schaal. Let op de markering "Δ" in beeld (C) en (D). De markering "Δ" geeft het punt in het EKG, waarbij het getoonde beeld werd verkregen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 6
Figuur 6: LA Anterior-posterior metingen. M-Mode weergave van Left Atrium. Het beeld komt overeen met een M-mode weergave van linkeratrium teneinde de Anterior-Posterior meting te verkrijgen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 7
Figuur 7: LA Medio-Lateral metingen. Afbeeldingen (A) en (B) komen overeen met dezelfde muis model. Scale units in millimeters. (C) correspondeert met een fragment van EKG van (A). Niet op schaal. (D) overeenkomt met een fragment van de EKG van (B). nietschaal. Let op de markering "Δ" in beeld (C) en (D). De markering "Δ" geeft het punt in het EKG, waarbij het getoonde beeld werd verkregen. LV: linker ventrikel, RA: Right atrium, LA: Left atrium. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 8
Figuur 8: Aorta Metingen. Afbeeldingen (A) en (B) komen overeen met dezelfde muis model. Scale units in millimeters. (C) correspondeert met een fragment van EKG van (A). Niet op schaal. (D) overeenkomt met een fragment van de EKG van (B). Niet op schaal. Let op de markering "Δ" in beeld (C) en (D). De markering "Δ" geeft het punt in het ECG waarbijhet getoonde beeld werd verkregen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 9
Figuur 9: longslagader Metingen. Afbeeldingen (A) en (B) komen overeen met dezelfde muis model. Scale units in millimeters. (C) correspondeert met een fragment van EKG van (A). Niet op schaal. (D) overeenkomt met een fragment van de EKG van (B). Niet op schaal. Let op de markering "Δ" in beeld (C) en (D). De markering "Δ" geeft het punt in het EKG, waarbij het getoonde beeld werd verkregen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Om de reproduceerbaarheid en consistentie van deze techniek te demonstreren, de auteurs bieden twee voorbeelden uit hun eigen werk. De eerste stelt een groep van 19 maanden oude muizen die de baseline echocardiografie en de daaropvolgende echocardiografie een week later onderging. De auteurs verzamelde de metingen voor de linkerboezem en grote vaten zoals eerder beschreven en behaalde de volgende resultaten. De linkerkant grafiek laat elke individuele muis Left Atrium Volume berekend met de prolate ellips formule 9, 10. De rechter grafiek geeft elke individuele muis longslagader Diameter. toonde de data variatie van slechts enkele procenten.

figuur 10
Figuur 10: Links Atrium Volume en longslagader Diameter op twee opeenvolgende kont essments. (A) toont het linkeratrium Volume in mm³ zes 19 maanden oude muizen op 2 opeenvolgende beoordelingen. (B) toont de longslagader diameter in mm van dezelfde 19 maanden oude muizen aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Als tweede voorbeeld, de auteurs onderhavige twee beelden van dezelfde 21 maanden oude muis verkregen op dezelfde dag door twee verschillende onderzoekers. De eerste twee panelen komen overeen met de ervaringen van de onderzoeker # 1 en de tweede twee panelen afbeeldingen komen overeen met de ervaringen van de onderzoeker # 2 beelden. Houd er rekening mee dat het verschil in "Time Gain Compensation" heeft geen invloed op de metingen. Dit voorbeeld tonen het grote belang van het selecteren van het juiste punt in QRS terwijl de holtegrootte meten, zoals eerder beschreven.

jove_content "fo: keep-together.within-page =" 1 "> figuur 11
Figuur 11: LA Superior-Inferior en PA diameter van dezelfde 19 maanden oude muis overgenomen door twee verschillende onderzoekers. (A) toont de linkerboezem Superior-Inferior diameter. (B) toont de PA diameter van dezelfde muis. Beide afbeeldingen werden verkregen door dezelfde onderzoeker op dezelfde dag. (C) toont de linkerboezem Superior-Inferior diameter. (D) toont de PA diameter van dezelfde muis. Beide afbeeldingen werden verkregen door een tweede onderzoeker op dezelfde dag. Scale units in millimeters. De markering "Δ" geeft het punt in het EKG, waarbij het getoonde beeld werd verkregen. LA SI: Left Atrium Superior-Inferior. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Er zijn drie cruciale stappen om de LAV, Aorta en PA diameters succes te meten. Tijdens de set-up is het belangrijk om de vacht op de borst volledig te verwijderen; indien dit niet zal leiden tot verstoring van de beeldkwaliteit. Tijdens de Image Acquisition stappen is het belangrijk om elk beeld te verkrijgen met bijbehorende sonde en filter frames per seconde verschillen van probe voor probe: dat is 25 MHz en Cardiac Filter voor de beoordeling van de LAV en 30 MHz en Abdominale Filter voor beoordeling van de aorta en PA diameters. De onderzoeker kan soms beperkt door slechte beeldacquisitie als de muis een grote hoeveelheid vet of een rib maakt het moeilijk om een ​​goede raam te krijgen. Tijdens de beeldanalyse stappen is het belangrijk om de holten op hun maximale capaciteit te meten zoals beschreven in het gedeelte Representatieve resultaten. Gebruik de EKG als leidraad.

Echocardiografie is bekend dat afhankelijk van de operator zijn. Deze techniek vereistkennismaking met de cardiale anatomie en echocardiografische ramen voor het beste imago overname alsook de tijd van de studie te verminderen. Gewenning wordt relevante complicaties afgeleid van het langdurig gebruik van isofluraan, bijvoorbeeld de snelheid van de hartslag en hemodynamische voorkomen. Om dit te voorkomen, moeten nauwkeurige controle van het dier worden gewaarborgd door het handhaven van de hartslag boven 400 slagen / min tijdens het onderzoek.

Deze techniek biedt vele voordelen ten opzichte van andere beschikbare technieken om hartfunctie in muizen geëvalueerd. Vergeleken met invasieve catheterisatie is een niet-invasieve, niet-eindstandige techniek die seriële metingen toelaat; vergeleken met MRI, is goedkoper en sneller 8. Deze nieuwe techniek voor het meten van LAV en PA diameter tot en met 2D echocardiografie opent deuren naar de monitor interventies en verder onderzoek in cardiopulmonale wetenschappen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vevo 770 high-resolution in vivo micro-imaging system Visual Sonics Vevo 770-120 Echocardiographic Equipment
707B RMV (Real time MicroVisualization) 30 MHz Scanhead with encapsulated transducer  Visual Sonics 707B-256 Real Time Microvisualization Scanhead
710B RMV (Real time MicroVisualization) 25 MHz Scanhead with encapsulated transducer  Visual Sonics 710B-159 Real Time Microvisualization Scanhead
Vevo integrated rail system including physiological monitoring unit  Visual Sonics
Inhalation Anesthesia System VetEquip VE2627 Anesthesia System
Isofluorane Henry Schein 50033
Electric razor  Wahl General supply
Hair removal cream Nair General supply
Transductor cream Parker
Transductor gel Parker
Standard Gauze pads   McKeeson General supply
Tape Durapore General supply
Nose cone  For anesthesia delivery
Water 
Vet eye ointment  Puralube General supply  To prevent dryness 
Cotton tipped applicators  General supply
USB Flash Drive General supply

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Upadhya, B., Taffet, G. E., Ping, C., Kitzman, D. W. Heart failure with preserved ejection fraction in the elderly: scope of the problem. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 83, 73-87 (2015).
  2. Mclaughlin, V. V., Archer, S. L., et al. ACCF / AHA Expert Consensus Document Expert Consensus Document ACCF / AHA 2009 Expert Consensus Document on Pulmonary Hypertension A Report of the American College of Cardiology Foundation Task Force on Expert Consensus Documents and the American Heart Association. Circulation. , 2250-2294 (2009).
  3. Cieslik, K. A., Taffet, G. E., Carlson, S., Hermosillo, J., Trial, J., Entman, M. L. Immune-inflammatory dysregulation modulates the incidence of progressive fibrosis and diastolic stiffness in the aging heart. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 50 (1), 248-256 (2011).
  4. Tate, C. A., Taffet, G. E., Hudson, E. K., Blaylock, S. L., McBride, R. P., Michael, L. H. Enhanced calcium uptake of cardiac sarcoplasmic reticulum in exercise-trained old rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 258 (2), H431-H435 (1990).
  5. Kitzman, D. W., Daniel, K. R. Diastolic Heart Failure in the Elderly. Heart Failure Clinics. 3 (4), 437-453 (2007).
  6. Sanderson, J. E., Rusconi, C., et al. How to diagnose diastolic heart failure a consensus statement on the diagnosis of heart failure with normal left ventricular ejection fraction by the Heart Failure and Echocardiography Associations of the European Society of Cardiology. Eur Heart J. , 2539-2550 (2007).
  7. Medrano, G., Hermosillo-Rodriguez, J., et al. Left Atrial Volume and Pulmonary Artery Diameter Are Noninvasive Measures of Age-Related Diastolic Dysfunction in Mice. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. (16), 1-10 (2015).
  8. Franco, F., Thomas, G. D., et al. Magnetic Resonance Imaging and Invasive Evaluation of Development of Heart Failure in Transgenic Mice With Myocardial Expression of Tumor Necrosis Factor- . Circulation. 99, 448-454 (1999).
  9. Jenkins, C., Bricknell, K., Marwick, T. H. Use of real-time three-dimensional echocardiography to measure left atrial volume: Comparison with other echocardiographic techniques. Journal of the American Society of Echocardiography. 18 (9), 991-997 (2005).
  10. Ujino, K., Barnes, M. E., et al. Two-dimensional echocardiographic methods for assessment of left atrial volume. The American journal of cardiology. 98 (9), 1185-1188 (2006).
  11. Scalia, G. M., Scalia, I. G., et al. ePLAR - The echocardiographic Pulmonary to Left Atrial Ratio - A novel non-invasive parameter to differentiate pre-capillary and post-capillary pulmonary hypertension. International Journal of Cardiology. 212, 379-386 (2016).

Tags

Geneeskunde echocardiografie muizen Links Atrium longslagader diastolische dysfunctie hartfalen Aging Pulmonale Hypertensie niet-invasieve
Murine echocardiografie van de linkerboezem, Aorta, en longslagader
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Granillo, A., Pena, C. A., Pham, T., More

Granillo, A., Pena, C. A., Pham, T., Pandit, L. M., Taffet, G. E. Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery. J. Vis. Exp. (120), e55214, doi:10.3791/55214 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter