Ecocardiografia topina: una tecnica non invasiva per valutare la morfologia cardiaca

Abstract

Fonte: Baudouy, D., et al. Esame ecocardiografico e istologico della morfologia cardiaca nel topo. J. Vis. Exp. (2017).

Questo video descrive un protocollo per eseguire l'ecocardiografia su un topo da laboratorio.

Protocollo

Tutte le procedure che coinvolgono modelli animali sono state esaminate dal comitato istituzionale locale per la cura degli animali e dal comitato di revisione veterinaria JoVE.

1. Ecocardiografia

1. Determinare il peso corporeo del mouse utilizzando una bilancia da laboratorio standard, tenendolo leggermente per la coda per garantire un posizionamento corretto.
2. Anestetizzare l'animale mediante iniezione intraperitoneale (i.p.) di 50 mg/kg di pentobarbital.
   nota: Qualsiasi altro tipo di anestesia può essere utilizzato se lo stesso protocollo viene utilizzato durante lo studio. Vantaggi e svantaggi saranno discussi di seguito.
3. Rimetti il mouse nella sua gabbia e attendi fino a quando non risponde, mostra una respirazione costante e i riflessi del piede posteriore sono assenti. Per verificarlo, stringi leggermente un piede e osserva se la gamba si ritrae ancora.
4. Radere il lato sinistro del torace e l'ascella sinistra utilizzando un rasoio per roditori commerciale.
   nota: L'uso di un rasoio per roditori dedicato consente la rimozione completa dei peli fini del topo per evitare interferenze nella misurazione ecocardiografica. Le creme o le soluzioni per la depilazione commerciali dovrebbero essere evitate, poiché di solito sono profumate, il che disturberà l'animale dopo il risveglio. Evitare una rasatura eccessiva, poiché aumenta la perdita di calore.
5. Metti l'animale addormentato su un tappetino caldo impostato a 40-42 °C in una posizione poco profonda sul lato sinistro, con la testa a ore 12 e la coda a ore 6. Fissa il braccio sinistro, la gamba sinistra e la coda con del nastro adesivo.
6. Applicare il gel per ecocardiografia preriscaldato sul torace rasato e sulla testa del trasduttore.
7. Posizionare il trasduttore parasternale a sinistra, dirigendolo verso il lato destro del collo per ottenere una vista bidimensionale (2D) dell'asse lungo parasternale a livello del muscolo papillare. Ruotare il trasduttore di 90° in senso orario per ottenere una vista dell'asse corto a livello del muscolo papillare. Utilizza un'impostazione di profondità minima e uno zoom per massimizzare la qualità dell'immagine e la frequenza dei fotogrammi. Impostare la velocità di scansione al massimo.
   1. Per ottenere queste impostazioni, è possibile utilizzare diverse opzioni di impostazione dello zoom e della profondità, a seconda della macchina e del software. Registra immagini in modalità M guidate 2D nella vista ad asse corto. Fare riferimento alla Figura 1A e B.
      nota: Fare attenzione a evitare di esercitare una pressione eccessiva sul torace, poiché ciò potrebbe causare bradicardia.
8. Registra almeno 3 serie di 3 loop cine heartbeat per ogni animale.
   nota: Per il software dell'ecocardiografo utilizzato in questo studio, premere il pulsante "Acquisisci/Salva" solo una volta. Questa metodologia è specifica per l'ecocardiografo con questo particolare software. Altri pacchetti software possono essere utilizzati con macchine diverse.
9. Dopo le registrazioni riuscite, rimuovere il gel per ecocardiografia dal torace del topo, dal termoforo e dal trasduttore. Rimuovere il nastro dagli arti e dalla coda.
10. Lasciare il mouse sotto osservazione sul termoforo, coperto con un fazzoletto per evitare un'inutile esposizione alla luce e la perdita di calore, fino al risveglio.
11. Rimetti l'animale nella sua gabbia.
12. Analizza le immagini M-mode registrate dalla vista dell'asse corto parasternale per determinare le dimensioni e la funzione del ventricolo sinistro (LV). Misurare lo spessore della parete anteriore del ventricolo sinistro in sistole e diastole (LVAW e LVAWd), i diametri telesistolici e telediastolici interni del ventricolo sinistro (LVID e LVIDd) e lo spessore della parete posteriore del ventricolo sinistro (LVPW) in sistole e diastole (LVPW e LVPWd) utilizzando l'identificazione dell'interfaccia tessuto-sangue sulle immagini memorizzate.
13. Misurare le dimensioni diastoliche al momento delle dimensioni diastoliche massime apparenti del ventricolo sinistro e delle dimensioni telesistoliche del ventricolo sinistro al momento della massima escursione sistolica anteriore della parete posteriore del ventricolo sinistro. Tocca il touchscreen sull'icona "Analizza" e poi sull'icona "LVAWd". Posizionare il calibro elettronico sull'interfaccia tra la cavità ventricolare destra e la parete anteriore del ventricolo sinistro in diastole.
14. Posizionare il calibro elettronico sull'interfaccia tra la parete anteriore del ventricolo sinistro e la cavità ventricolare sinistra per ottenere lo spessore della parete diastolica del ventricolo sinistro; il software passerà direttamente alla misurazione telediastolica interna del ventricolo sinistro.
15. Posizionare il calibro sull'interfaccia tra la cavità ventricolare sinistra e la parete posteriore del ventricolo sinistro per ottenere il diametro telediastolico interno del ventricolo sinistro; il software passerà alla misurazione dello spessore della parete posteriore del ventricolo sinistro.
16. Posizionare il calibro sull'interfaccia tra la parete posteriore del ventricolo sinistro e il pericardio per ottenere lo spessore della parete posteriore diastolica del ventricolo sinistro. Per le dimensioni sistoliche del ventricolo sinistro, toccare il touch screen sull'icona "LVAWs" e posizionare il calibro elettronico sull'interfaccia tra la cavità ventricolare destra e la parete anteriore del ventricolo sinistro in sistole.
17. Posizionare il calibro elettronico sull'interfaccia tra la parete anteriore del ventricolo sinistro e la cavità del ventricolo sinistro per ottenere lo spessore della parete anteriore sistolica del ventricolo sinistro. Ripetere il processo come descritto sopra per il diametro telesistolico interno del ventricolo sinistro e lo spessore della parete sistolica posteriore del ventricolo sinistro. Utilizzare la convenzione all'avanguardia adottata dall'American Society of Echocardiography per tracciare i confini endocardici ed epicardici.
    nota: I parametri della funzione contrattile LV verranno calcolati automaticamente utilizzando le misurazioni precedenti. L'accorciamento frazionario (FS) del ventricolo sinistro è definito come FS (%) = [(LVIDd - LVIDs)/LVIDd] x 100. La frazione di eiezione ventricolare sinistra (EF) è calcolata con la formula di Teicholz modificata, dove EF (%) = [(LVIDd³ - LVIDs³)/LVIDd³] x 100¹². Fare riferimento alla Figura 1A, B.
18. Memorizza i dati su compact disc o chiavette USB ed esegui copie di backup.
19. Importa, analizza ed esporta i dati utilizzando il software appropriato.

Risultati

Figura 1: Ecocardiografia a risoluzione standard (>10 MHz) per misurare le dimensioni sistolica e diastolica del ventricolo sinistro e la funzione cardiaca nei topi con ipertrofia cardiaca dilatata dopo infarto del miocardio rispetto agli animali di controllo. Registrazioni ecocardiografiche rappresentative di topi normali e sani (A) e animali con dilatazione del v...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Gel per la trasmissione degli ultrasuoni; Gel Aquasonic 100	Parker
Sonda ecografica lineare; L15-7io	Philips Sanità
Ecocardiografo; IE33 xMATRIX	Philips Sanità
Rasoio per roditori	Apparato di Harvard	Codice 34-0243