June 21st, 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 הליך זה היא להעריך את מבנה ותפקוד הלב באמצעות הדמיה אקו לב במודל עכבר של מחלת לב הנגרמת על ידי התכווצות אבי העורקים הטרנוורסי, או TAC. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום המחקר הקרדיווסקולרי בנוגע לתמונות של מחלות לב במודלים של בעלי חיים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להשתמש בה כדי לעקוב באופן אמין אחר התקדמות מחלות לב לאורך זמן בצורה לא פולשנית.
באופן כללי, הצגת שיטה זו היא מאבק אמיתי, מכיוון שהדמיה אקו לב ורכישת מדידה מאתגרים ללא הדגמה אמיתית. לפני תחילת ההדמיה, מרחו ג'ל אלקטרודות על כפות העכבר המכווץ של אבי העורקים הרוחבי והדביקו את הכפות לכרית אלקטרודה. לאחר מכן הכנס בדיקה רקטלית כדי לפקח על טמפרטורת הגוף במהלך ההליך.
כאשר החיה מוכנה, הגדר את המצלמת למצב B והטה את הצד השמאלי של הפלטפורמה כלפי מעלה ככל האפשר כדי לסובב את העכבר למצב דלקת דקוביטיס השמאלית. החזק את מתמר האולטרסאונד במעמד במצב אנכי, הנח את הגשושית על חזה החיה לאורך הקו הפרסטרנלי הימני כשהחריץ מצביע לכיוון הסנטר. לאחר מכן, הטה את המתמר כלפי מעלה אל עצם השכמה וסובב את הגשושית מעט בכיוון השעון עד שקשת אבי העורקים נראית לעין.
התבונן באתר התכווצות אבי העורקים הרוחבי הממוקם בין הסתעפות העורק הבלתי נומינט לעורק הצוואר המשותף השמאלי. לאחר זיהוי אתר ההיצרות, לחץ על כפתור הדופלר הצבעוני בתחנת העבודה כדי לעבור למצב דופלר צבעוני. ולרכוש תמונות של כיווניות ומהירות זרימת הדם על פני אתר ההתכווצות.
לחץ על חנות הקולנוע כדי לאחסן את התמונות. לאחר מכן לחץ על כפתור דופלר גל הדופק כדי לעבור למצב דופלר גל דופק. הנח את תיבת נפח הדגימה של הסמן המקווקו מיד רחוק לאתר ההיצרות כדי למצוא את הסילון הסטנוטי עם המהירות הגבוהה ביותר ולחץ שוב על כפתור דופלר גל הדופק כדי לקבל צורות גל של זרימת אבי העורקים, ואז מדוד את מהירות השיא והשתמש במשוואת ברנולי שהשתנתה כדי לחשב את שיפוע הלחץ על פני אתר ההתכווצות.
כדי להעריך את ממדי הלב וההתכווצות, הנח עכבר שעבר ניתוח TAC על הפלטפורמה במצב שכיבה ומקם את המתמר אנכית כשהחריץ מצביע לכיוון ראש העכבר. הורד את המתמר על בית החזה במקביל לקו הפרסטרנלי השמאלי וסובב את הגשושית 30 מעלות נגד כיוון השעון. הגדר את המצלמת למצב B.
התאם את זווית המתמר ומקד את העומק כדי לדמיין את החדר השמאלי, דופן המחיצה הבין חדרית וחלק קל מדופן החדר הימני. לחץ על חנות הקולנוע כדי לשמור את התמונות למדידה מאוחרת יותר של עובי דופן הלב וממד החדר. באמצעות חבילת הלב בתוכנת ההדמיה המתאימה, בחר את הפרמטרים המעניינים וצייר את הקווים המתאימים עבור כל פרמטר בתמונה האקו-קרדיוגרפית הרצויה כדי לקבל את עובי דופן הלב ומדידות ממד החדר.
לאחר מכן התבונן בדפוסי התנועה של דופן הלב כדי לבדוק אם יש חריגות אפשריות בתנועה. לאחר מכן, עבור למצב M ומקם את סמן מצב M בניצב לדפנות החדר השמאלי בשריר הפפילרי. לאחר מכן לחץ על חנות הקולנוע כדי לקבל תמונות למדידה מאוחרת יותר של ממדי הלב וקיצור חלקי.
מתצוגת הציר הארוך הפרסטרנלי, סובב את המתמר 90 מעלות בכיוון השעון כדי לקבל תצוגת ציר קצר פרסטרנלי. כוונן את המתמר כדי לתת חתך רוחב אופקי view של הלב במצב B כאשר השרירים הפפילריים נראים במצבי השעה שתיים וארבע. לאחר מכן, עבור למצב M והנח את ציר מצב M באמצע החדר השמאלי.
לחץ על חנות הקולנוע כדי לשמור את התמונות. לאחר מכן, באמצעות חבילת הלב, בחר את פרמטרי הציר הקצר המתאימים ולחץ על התמונה כדי לצייר את הקווים המתאימים לכל פרמטר כדי לקבל את המדידות. כדי לדמיין את החדר השמאלי והימני כמו גם את הפרוזדורים מתצוגת הציר הקצר במצב B, הטה את הפינה השמאלית העליונה של הפלטפורמה כדי לכוון את ראש העכבר כלפי מטה ולכוון את המתמר לכיוון כתף ימין.
תושג תצפית עטרה על הלב. דמיין את המסתם המיטרלי. לאחר מכן עבור למצב דופלר צבעוני והנח את נפח הדגימה של תיבת הסמן המקווקו בקצה המסתם המיטרלי.
כדי להעריך את דפוסי הזרימה על פני המסתם המיטרלי, עבור למצב דופלר גל הדופק ויישר את סמן בדיקת הדופלר במקביל לכיוון זרימת הדם המיטרלי באמצעות זווית של פחות מ-20 מעלות כדי לקבוע את מהירות השיא. לאחר שמירת התמונות, בחר את חבילת הלב ובחר זרימת המסתם המיטרלי. בחר את הפרמטרים המעניינים וצייר את הקווים המתאימים כדי להשיג את המידות המתאימות.
לאחר מכן חשב את מדד ביצועי שריר הלב. כפי שמודגם בתמונות מייצגות אלה במצב B, ניתן לראות את קשת אבי העורקים, העורק האיננומינטי, עורק הצוואר המשותף השמאלי והעורק התת-בריחי השמאלי הן בלבבות ניתוחי Sham והן ב-TAC. אבל התכווצות אבי העורקים נראית רק בלבבות ה-TAC.
הדמיית דופלר בצבע וגלי דופק של זרימת אבי העורקים על פני אתר ההתכווצות מדגימה כי TAC מוצלח מוביל למהירות זרימה מוגברת משמעותית במורד הזרם מאתר ההתכווצות. יתר על כן, מעקב במצב M של מספר מחזורי לב מלבבות שעברו ניתוח Sham ו-TAC מדגים עלייה משמעותית בעובי הדופן והרחבת החדר בלבבות שעברו TAC בהשוואה ללבבות שניתוחי שאם. במבט על הציר הקצר הפרסטרנלי, עובי דופן מוגבר, התרחבות חדרית, ירידה בהתכווצות ועלייה במסת החדר השמאלי ניכרים עוד יותר בלבבות ה-TAC.
יתר על כן, במצבים פתולוגיים עם תפקוד לב דיאסטולי או סיסטולי, כמו בעכברים הנתונים ל-TAC, יחס מהירות E ו-A מופחת וערך מדד ביצועי שריר הלב מוגבר נצפים בדרך כלל גם בתצוגת ארבעת החדרים האפיקליים. לאחר שליטה, ניתן להשלים טכניקה זו תוך פחות משלושים דקות, אם היא מבוצעת כראוי. בעת ניסיון הליך זה חשוב לזכור לעקוב אחר ההנחיות המוסדיות למחקרים בבעלי חיים.
בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כמו ניתוח שיטתי כדי להעריך עוד יותר את יחסי נפח הלחץ. לאחר פיתוחה, טכניקה זו סוללת את הדרך לחוקרים בתחום חקר הלב וכלי הדם לחקור היפרטרופיה של הלב ואי ספיקת לב במודלים של בעלי חיים. לאחר צפייה בסרטון זה, אנו אמורים להבין היטב כיצד להעריך את מבנה הלב ואת השינויים התפקודיים במודלים של חיות של פעימות לב באמצעות דימות אנדוקרדיוגרפי.
אל תשכח שעבודה עם איזופלורן עלולה להיות מסוכנת וכי תמיד יש להשתמש בבקרות הנדסיות מתאימות ובציוד מגן אישי בעת ביצוע הליך זה.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
פרוטוקול זה מתאר שיטה לא פולשנית להערכת שינויים מבניים ופונקציונליים בלב במודל עכברי של מחלת לב הנגרמת על ידי היצרות אבי העורקים הרוחבית (TAC). על ידי שימוש בטכניקות הדמיה אקוקרדיוגרפית, גישה זו מאפשרת לחוקרים לעקוב אחר התקדמות מחלת הלב לאורך זמן.
Noninvasive longitudinal monitoring of cardiac structure and function in preclinical models is essential for de-risking cardiovascular target validation and lead identification. Echocardiographic imaging in the TAC mouse model provides quantitative, repeatable readouts of hypertrophy, dysfunction, and hemodynamic stress, enabling predictive confidence in mechanistic studies. This approach supports go/no-go decisions by translating molecular interventions into functional outcomes before costly preclinical advancement.
The method integrates into the cardiovascular discovery continuum from target validation through lead optimization to preclinical efficacy assessment, providing functional anchors for molecular screening hits.