28 במאי 2010
אקו Transthoracic מציעה שיטה לא פולשנית להערכת תפקוד הלב בעכברים. שילוב של אולטראסאונד דופלר שיטות הדמיה ניתן להשתמש כדי להשיג מדידות ממדי של הלב ואת זרימת הדם intracardiac, אשר יחדיו מספקים הערכה של הסיסטולי והדיאסטולי לב וביצועים.
לפני ביצוע מדידות אקו-קרדיוגרפיה, העכבר מונח על לוח EKG מחומם, כאשר כפות רגליו מקובעות בעזרת סרט הדבקה לאלקטרודות ECG המשובצות בבמה. רמת הרדמה וטמפרטורת גוף מתאימות נשמרות לאורך כל הניסוי. המדידה מבוצעת באמצעות מצב הציר הקצר, הידוע גם כ-B mode.
תמונה תקינה מתקבלת כאשר השרירים הפפילריים הלטרליים והפוסט-מדיאליים, כמו גם כל דפנות השריר הלבבי, נראים בבירור. ניתן לשנות את מצב התצוגה למצב M כדי להעריך ולכמת מדידות של תפקוד סיסטולי של הלב. לאחר התמקדות בדופן האחורית של החדרי השמאלי, ניתן להשתמש במצב הדמיית דופלר של הרקמה (tissue doppler) כדי לכמת מדידות של תפקוד דיאסטולי.
במצב תצוגת ארבעה חללים, ניתן לקבל תמונה נכונה של המסתם המיטרלי ושל דופן המחיצה. לבסוף, על ידי מעבר למצב דופלר של גל דופס (pulse wave Doppler), ניתן להמחיש את תבנית זרימת הדם במסתם המיטרלי. שלום, שמי ג'ונתן רפרס מהמעבדה של ד"ר זנדר וורס במחלקה לפיזיולוגיה מולקולרית וביופיזיקה בבית החולים של קולג' ביילור לרפואה.
היום נראה לכם הליך לבדיקת אקו-קרדיוגרפיה טרנס-תורקית בעכברים. אנו משתמשים בטכניקה זו במעבדה שלנו כדי לחקור את תפקודי הלב וממדיו לאורך זמן. בואו נתחיל.
יום אחד לפני בדיקות הדימות, הרדימו את העכבר והשתמשו במכונת תספורת כדי לגלח את הפרווה מקו הצוואר ועד למחצית החזה. לאחר מכן, הסירו את שאר שיער הגוף באמצעות קרם להסרת שיער ומרחו ג'ל dura loop לשתי העיניים כדי למנוע התייבשות של הלובן (sclera). הניחו את העכבר המורדם בתנוחת גב (supine) על גבי משטח חימום הכולל אלקטרודות ECG מובנות.
על מנת לשמור על טמפרטורת הגוף, יש להניח את האף בתוך קונוס אף המחובר למערכת ההרדמה כדי לשמור על רמת הרגעה יציבה לאורך כל ההליך. במידת הצורך, ניתן להתאים את רמת ההרדמה כדי להגיע לקצב לב יעד של 450 פלוס או מינוס 50 פעימות לדקה (BPM). יש להחדיר בעדינות גשש רקטלי כדי לנטר ולהתאים באופן רציף את טמפרטורת הגוף באמצעות משטח חימום.
חשוב לשמור על טמפרטורת הגוף בטווח צר, שכן אפילו שינויים מתונים בטמפרטורה ובקצב הלב משפיעים על התפקוד הלבבי. בעכברים, יש למרוח ג'ל מוליך על ארבעת הכפות והדבקן אותן לאלקטרודות ה-ECG.
כדי להתחיל את ההליך, מרחו שכבה של ג'ל אולטרה-סאונד על החזה, בעיקר באזור שמעל הלב. הימנעו מבועות אוויר בג'ל, שכן הן עלולות להפריע לדימות האולטרה-סאונד. קבעו את העכבר במצב עם נטייה קלה כלפי מעלה, כאשר הראש מורם בזווית קלה, באמצעות מיקרו-מניפולטור.
קבעו את מתמר האולטרסאונד בזווית של 90 מעלות בין המתמר ללב. כדי להתחיל בביצוע מדידות אקו-לב בחתך רוחבי (short axis), הניחו את המתמר בחוזקה על בית החזה. הימנעו מהנחת המתמר ישירות מעל עצם הסטרנום, שכן הדבר יעוות את האות.
ראשית, נבצע דימות דו-ממדי או B mode כדי לקבל תצוגה לאורך הציר הקצר הפריסטנלי (per sternal short axis), ונכוון את שטח התצוגה של המתמר כדי לקבל תמונה מלאה. בהתאם לגודל לב החיה, תמונה תקינה באוריינטציה זו תכלול את החדר השמאלי וחלק קטן מדופן החדר הימני. החץ מצביע על השרירים הפפילריים האנטרו-לטרליים והפוסטרו-מדיאליים, הדפנות האחורית והקדמית של החדר השמאלי, דופן המחיצה הבין-חדרית וחלק קטן מדופן החדר הימני.
בשלב הבא, נשתמש במצב אקו-קרדיוגרפיה, המספק מבט חד-ממדי כדי לקבל מדידות מדויקות של ממדי הלב והתכווצותו, ונשמור את התמונות שנרכשו להערכה מאוחרת של פרמטרים של תפקוד סיסטולי של החדר השמאלי. תוך כדי צפייה בציר הקצר פאראסטרנלי, נוכל לבצע הדמיית דופלר של רקמות (TDI) למדידת מהירות התנועה של השריר בליב. אזור העניין מסומן כך שיכלול את הדופן האחורית של החדר השמאלי לצורך הערכת הציר הרדיאלי.
לצורת הגל שתתקבל יהיו ארבעה שיאים להערכת התפקוד הדיאסטולי: IVRT, ePrime, AP prime, ו-I-V-C-T-S prime המייצג את המהירות הסיסטולית. פרמטרים אלו יתוארו בהמשך בסעיף התוצאים המייצגים. ניתן להשתמש בדופלר גל דופק (Pulse wave doppler או PWD) למדידת מהירות זרימת הדם בתוך שטח קטן בעומק ספציפי ברקחת השריר הלבבי.
כדי לדמות את תבנית הזרימה דרך המסתם המיטרלי, הטה את בעל החיים לאחור בעמדת טרנדלנבורג (Trendelenburg), והטה את המתמר כלפי מעלה כך שיהיה מאונך לשיא הלב (apex). כעת הגבר את רמת ה-ISO fluorine כדי להוריד את קצב הלב ל-300 עד 350 BPM, דבר שיאט את תנועת המסתם המיטרלי. לצורך מחקרי השוואה, חשוב לשמור על קצבי לב דומים בין בעלי החיים.
הדמיאו את תנועות המסתם המיטרלי כנקודת ייחוס למדידת הזרימה דרך המסתם. מדדו את דפוסי הזרימה דרך המסתם המיטרלי. בשימוש ב-PWD נצפים באופן אופייני שני גלים, אחד המייצג מילוי פסיבי של החדר בתחילת ה-EWA, ואחד התואם למילוי פעיל עם סיסטולה של העליה.
בגל עליתי (a wave) עליותי בלב בריא, מהירות ה-EWA גדולה מעט מזו של גל A. לאחר השלמת כל המדידות, יש לאפשר לבעל החיים להתאושש על גבי משטח ה-ECG המחומם ולכבות את ההרדמה. כאשר העכבר מתעורר, החזירו אותו לכלובו.
אנו מציגים כאן תמונת אקו-קרדיוגרפיה דו-ממדית או B mode שהתקבלה לאורך הציר הקצר הפאראסטרנלי, המראה את הדפנות הקדמית והאחורית של החדר השמאלי, את דופן המחיצה התוך-חדרית ואת הדופן הלטרלית. ניתן למדוד את קוטרו של חלל החדר השמאלי כקוטר הפנימי של החדר השמאלי. הכוכבית מציינת את השריר הפפילרי הפוסטו-מדיאלי.
תמונת האקו-קרדיוגרפיה הדו-ממדית הבאה, או B mode, מציגה מבט של ארבעה חללים מהספיץ (apical four chamber view) עם אזור צפייה מעל המסתם המיטרלי לקביעת E ביחס למהירויות שיא. MVAL מציין את העלה הקדמי של המסתם המיטרלי. MVPL מציין את המסתם המיטרלי.
העלפית האחורית RV מציינת את החדרי הימני ו-LV מציינת את החדרי השמאלי. ברישום מייצג זה במצב M mode, החצים הגדולים מצביעים על הקוטר הסיסטולי הסופי ESD ועל הקוטר הדיאסטולי הסופי EDD של החדרי השמאלי.
LV A WDS מציינת את עובי הדופן הקדמית של החדר השמאלי ו-L-V-P-W-D-S מציינת את עובי הדופן האחורית של החדר השמאלי במהלך הדיאסטולה והסיסטולה בהתאמה. כאן מוצג רישום מייצג של דימות דופלר של רקמות עבור הדופן האחורית של ה-LV, כאשר IVRT מייצגת את זמן ההרפיה האיזו-וולומטרי ו-IVCT מייצגת את זמן ההתכווצות האיזו-וולומטרי. גל ePrime תואם לתנועת הטבעת המיטרלית במהלך מילוי דיאסטולי מוקדם של ה-LV, וגל APR נובע מהסיסטולה העלילית במהלך מילוי מאוחר של ה-LV; S prime מייצגת את המהירות הסיסטולית.
הקלטת דופלר של גלי דופק (Pulse wave doppler) של קצות עליכסובי המסתם המיטרלי מספקת תבניות של מהירות זרימה לתוך המסתם המיטרלי, מהן ניתן להסיק את המהירות הדיאסטולית המוקדמת, המהירות הדיאסטולית המאוחרת עם התכווצות דיאסטולית ואת היחס E/A. ה-IVRT הוא גם משתנה שימושי לאפיון התפקוד הדיאסטולי ולחצי המילוי. ET ברישום זה מציין את זמן הפליטה בלב בריא.
מהירות ה-EWA גדולה מעט מזו של גל a כפי שנצפה כאן. שלום, הרגע הדגמנו בפניכם כיצד לבצע אקו-לב טרנסתורקלי בעכברים. זכרו, בעת ביצוע הליך זה, יש להקפיד על טיפול נאות בבעל החיים וכן להתאים את רמות ההרדמה בהתאם.
זהו זה. תודה שצפיתם ובהצלחה בניסויים שלכם.
בדיקת אקו-קרדיוגרפיה טרנס-תורקית (Transthoracic echocardiography) היא טכניקה לא פולשנית המשמשת להערכת תפקוד הלב בעכברים. שיטה זו משלבת הדמיית אולטרסאונד ודופלר כדי להעריך הן את הביצועים הסיסטוליים והן את הביצועים הדיאסטוליים של הלב.
בדיקת אקו-לב דרך בית החזה (transthoracic echocardiography) בעכברים מאפשרת הערכה כמותית ולא פולשנית של תפקוד הלב במודלים הנדסים גנטית, ובכך תומכת בתיקוף מטרות בשלבים מוקדמים ובצמצום סיכונים מכניסטיים בתהליך גילוי תרופות למערכת קרדיו-וסקולרית. פלטפורמת הדמיה זו מספקת נתונים בעלי רזולוציה גבוהה וניתנים לשחזור על ממדי הלב וביצועיו, דבר המעניק ביטחון ניבוי בנקודות הכרעה קריטיות בתהליכי הגילוי. שילובה בזרימות עבודה פרה-קליניות משפרת את קבלת ההחלטות לגבי תיקי פיתוח על ידי כך שהיא מאפשרת אפיון פנוטיפי חסון של מודלים הרלוונטיים למחלה.
בדיקת אקו-לב תרוס-תורקית (Transthoracic echocardiography) ממוקמת החל משלב הגילוי המוקדם ועד לאימות פרה-קליני, והיא מהווה גשר בין אפיון מודלים גנטיים למחקר תרגומי במסלולי פיתוח לב-ריאה.