21 ביוני 2016
מטרת פרוטוקול זה היא להעריך לב פולשנית לשינויים מבניים ותפקודיים במודל של עכברים של מחלת לב נוצר על ידי התכווצות רוחבי אבי העורקים, באמצעות B ו- M-mode אקוקרדיוגרפיה וצבע / הדמיה דופלר גל הדופק.
המטרה הכוללת של פרוצדורה זו היא להעריך את מבנה ותפקוד הלב באמצעות דימות אקו-קרדיוגרפי במודל עכבר למחלת לב המושרית על ידי היצרות אביבית רוחבית, או TAC. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחום המחקר הקרדיווסקולרי בנוגע לדימויי מחלת לב במודלים של בעלי חיים. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שניתן להשתמש בה כדי לנטר באופן מהימן את התקדמות מחלת הלב לאורך זמן באופן לא פולשני.
בדרך כלל, השמעת שיטה זו מהווה קושי ממשי, כיוון שהדימות האקו-קרדיוגרפי והשגת המדידות הן מאתגרות ללא הדגמה מעשית. לפני תחילת הדימות, מרחו ג'ל למוליכות חשמלית על כפות הרגליים של העכבר עם היצרות אורטלית רוחבית (transverse aortic constricted) והדביקו את כפות הרגליים לפד של אלקטרודה. לאחר מכן, הכניסו גשש רקטלי כדי לנטר את טמפרטורת הגוף במהלך הפרוצדורה.
כאשר בעל החיים מוכן, הגדירו את המדמם (imager) למצב B והטו את הצד השמאלי של הפלטפורמה כלפי מעלה ככל האפשר כדי לסובב את העכבר למצב שכיבה על צד שמאל (left decubitis). החזיקו את המתמר האולטרסאונד באמצעות המעמד במצב אנכי והניחו את הפרובה על חזה בעל החיים לאורך הקו פאראסטרנלי (parasternal) הימני, כאשר השקע פונה לכיוון הסנטר. לאחר מכן, הטו את המתמר כלפי מעלה לכיוון השכמה וסובבו את הפרובה מעט עם כיוון השעון עד שהקשת האורטלית תופיע בשדה הראייה.
צפו באתר של היצרות האורטה הרוחבית (transverse aortic constriction) הממוקם בין הפיצול של העורק האינומינאטי לבין העורק התרדמי המשותף השמאלי. לאחר זיהוי אתר ההיצרות, לחצו על כפתור ה-color doppler בתחנת העבודה כדי לעבור למצב color doppler, והשיגו תמונות של כיוון ומהירות זרימת הדם דרך אתר ההיצרות.
לחצו על cine store כדי לשמור את התמונות. לאחר מכן, לחצו על כפתור ה-pulse wave doppler כדי לעבור למצב pulse wave doppler. מקמו את תיבת נפח הדגימה של הסמן המקווקו מיד לאחר אתר ההיצרות (distal) כדי למצוא את הסילון הסטנוטי בעל המהירות הגבוהה ביותר, ולחצו שוב על כפתור ה-pulse wave doppler כדי לקבל צורות גל של זרימת אבי העורקים; לאחר מכן מדדו את מהירות השיא והשתמשו במשוואת Bernoulli המעודכנת כדי לחשב את מפל הלחצים לאורך אתר ההיצרות.
כדי להעריך את ממדי הלב ואת כושר הכיווץ שלו, הנח עכבר שעבר ניתוח TAC על הפלטפורמה במצב שכיבה גבון, ומקם את המתמר באופן אנכי כאשר השקע פונה לכיוון ראשו של העכבר. הורד את המתמר על בית החזה במקביל לקו הפאראסטרנלי השמאלי וסובב את הפרובה 30 מעלות נגד כיוון השעון. הגדר את מכשיר הדימות למצב B mode.
כווננו את זווית המתמר והתמקדו בעומק כדי להדמינ את החדר השמאלי, את הדופן של המחיצה הבין-חדרית וחלק קטן מדופן החדר הימני. לחצו על cine store כדי לשמור את התמונות לצורך מדידה מאוחרת של עובי דופן הלב וממדי הלשכה. באמצעות חבילת הלב (cardiac package) בתוכנת ההדמיה המתאימה, בחרו את הפרמטרים הרלוונטיים, ושרטטו את הקווים המתאימים לכל פרמטר בתמונת האקו-לב הרצויה כדי לקבל את המדידות של עובי דופן הלב וממדי הלשכה.
לאחר מכן, התבוננו בדפוסי התנועה של דופן הלב כדי לבדוק אם קיימות הפרעות תנועה אפשריות. בשלב הבא, עברו למצב M mode והניחו את הסמן של ה-M mode בניצב לדפנות החדר השמאלי בגובה השריר הפפילרי. לאחר מכן, לחצו על cine store כדי לרכוש תמונות למדידה מאוחרת של ממדי הלב והקיצור הפראקציונלי (fractional shortening).
ממבט הציר הארוך פארא-סטרנלי (parasternal long axis), סובב את המתמר 90 מעלות עם כיוון השעון כדי לקבל מבט ציר קצר פארא-סטרנלי (parasternal short axis). כוון את המתמר כדי לקבל חתך רוחבי אופקי של הלב במצב B (B mode), כאשר השרירים הפפילריים נראים במיקומי השעות שתיים ושש.
לחצו על cine store כדי לשמור את התמונות. לאחר מכן, באמצעות חבילת ה-cardiac, בחרו את הפרמטרים המתאימים של הציר הקצר (short axis) ולחצו על התמונה כדי לסמן את הקווים המתאימים לכל פרמטר לצורך קבלת המדידות. כדי להציג את הפרוזדורים וכן את החדר השמאלי והימני ממבט הציר הקצר במצב B mode, הטו את הפינה השמאלית העליונה של הפלטפורמה כדי להכניס את ראש העכבר למטה וכוונו את המתמר לעבר הכתף הימנית.
יש להשיג מבט קורונלי של הלב. יש להדגים את המסתם המיטרלי. לאחר מכן, יש לעבור למצב דופלר צבעוני ולהניח את נפח הדגימה של תיבת הסמן המקווקו בקצה המסתם המיטרלי.
כדי להעריך את דפוסי הזרימה במסתם המיטרלי, עבורו למצב Doppler של גל דופק (pulse wave doppler) ויישרו את סמן מתמר ה-Doppler במקביל לכיוון זרימת הדם במיטרלי, בזווית של פחות מ-20 מעלות, כדי לקבוע את המהירות המקסימלית. לאחר שמירת התמונות, בחרו בחבילת הניתוח הלבבית (cardiac package) ובחרו בזרימה במסתם המיטרלי. בחרו את הפרמטרים הרלוונטיים ושרטטו את הקווים המתאימים כדי לקבל את המדידות הרלוונטיות.
לאחר מכן, חשבו את מדד הביצועים המיוקרדיאלי (myocardial performance index). כפי שמוצג בתמונות B mode מייצגות אלו, ניתן להבחין בקשת האביון, בעורק האינומינאט, בעורק התרדמה המשותף השמאלי ובעורק התת-ב claves השמאלי בלבבות שעברו ניתוח Sham וניתוח TAC. אולם, היצרות האביון נראית רק בלבבות שעברו TAC.
דימוי דופלר צבע ודופלר של גל הדופק של זרימת דם באבי העורקים דרך אתר ההיצרות מדגים כי TAC מוצלח מוביל לעלייה משמעותית במהירות הזרימה במורד הזרם מאתר ההיצרות. יתרה מכך, עקומות M mode של מספר מחזורים לבביים מלבבות שעברו Sham ו-TAC מדגימות עלייה משמעותית בעובי הדופן והרחבה של הלשכה בלבבות שהוכפפו ל-TAC בהשוואה ללבבות קבוצת הביקורת שעברו ניתוח Sham. במבט ציר קצר פראסטרנלי (parasternal short axis view), ניכרות בלבבות ה-TAC עלייה בעובי הדופן, התרחבות חדרית, ירידה ביכולת הכיווץ ועלייה במסה של החדר השמאלי.
יתרה מכך, במצבים פתולוגיים עם תפקוד לבבי דיאסטולי או סיסטולי לקוי, כפי שניתן לראות בעכברים שהוכפפו ל-TAC, נצפה בדרך כלל גם יחס מהירות E ו-A מופחת וערך מדד ביצועים מיוקרדיאלי מוגבר בבדיקת ה-apical four chamber view. לאחר שילטו בטכניקה זו, ניתן להשלים אותה בפחות משלושים דקות, במידה שהיא מבוצעת כראוי. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לפעול לפי ההנחיות המוסדיות למחקרי בעלי חיים.
בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו ניתוח סיסטמטי כדי להעריך באופן מעמיק יותר את הקשר בין הלחץ לנפח. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סוללת את הדרך עבור חוקרים בתחום המחקר הקרדיווסקולרי ללימוד היפרטרופיה של הלב ואי-ספיקת לב במודלים של בעלי חיים. לאחר צפייה בסרטון זה, צריכה להיות לנו הבנה טובה של האופן שבו מעריכים שינויים מבניים ותפקודיים של הלב במודלים של בעלי חיים באמצעות הדמיה אנדוקרדיוגרפית.
אל תשכחו כי עבודה עם Isoflurane עלולה להיות מסוכנת, ויש להשתמש תמיד בבקרות הנדסיות מתאימות ובציוד מיגון אישי בעת ביצוע פרוצדורה זו.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
פרוטוקול זה מפרט שיטה לא פולשנית להערכת שינויים מבניים ותפקודיים של הלב במודל עכבר למחלת לב המושרית על ידי היצרות אורטלית רוחבית (TAC). באמצעות טכניקות של הדמיית אקו-לב, גישה זו מאפשרת לחוקרים לנטר את התקדמות מחלת הלב לאורך זמן.
ניטור אורך לא פולשני של מבנה ותפקוד הלב במודלים פרה-קליניים הוא חיוני להפחתת סיכונים בתהליך התיקוף של מטרות קרדיו-וסקולריות ובזיהוי מועמדים תרופתיים. דימות אקו-קרדיוגרפי במודל עכברים עם TAC מספק תוצאות כמותיות וחזרתיות של היפרטרופיה, דיספונקציה ומסגסוסי המודינמי, ובכך מאפשר ביטחון ניבוי במחקרי מנגנון. גישה זו תומכת בהחלטות של go/no-go על ידי תרגום התערבויות מולקולריות לתוצאות תפקודיות לפני התקדמות פרה-קלינית יקרה.
השיטה משתלבת ברצף הגילויים הקרדיווסקולריים, החל מתיקוף המטרה, דרך אופטימיזציה של מועמדים מובילים ועד להערכת יעילות פרה-קלינית, ובכך מספקת עגונים תפקודיים עבור פגיעות בסריקה מולקולרית.