Valutazione del ventricolo destro Struttura e funzione in modello murino di polmonare Arteria Costrizione da ecocardiografia transtoracica

L'obiettivo generale di questa procedura è stabilire un metodo non invasivo per valutare la struttura e la funzione del ventricolo destro in un modello murino di costrizione dell'arteria polmonare. Questo viene raggiunto innanzitutto acquisendo mediante ultrasuoni le immagini in asse lungo parasagittale in modalità B e M per ottenere le dimensioni della camera del ventricolo destro, la frazione di accorciamento e lo spessore della parete del ventricolo destro. Il secondo passaggio consiste nell'ottenere una vista in asse corto parasagittale al livello medio delle papillari per calcolare la variazione frazionaria dell'area.

Successivamente, si ottiene la vista asse corto para-sternale al livello della valvola aortica per rilevare lo spessore della parete del ventricolo destro e la velocità massima dell'arteria polmonare. L'ultimo passaggio consiste nell'ottenere una vista asse lungo para-sternale modificata del ventricolo destro e dell'arteria polmonare. Il calcolo della velocità massima dell'arteria polmonare può essere effettuato a partire dalle viste asse corto e asse lungo. Infine, sulla base delle immagini sopra descritte, al punto cinque si può procedere al calcolo e all'analisi dei dati in modalità offline.

Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come la caratterizzazione del VD, è che l'ecocardiografia è un metodo non invasivo. Questo metodo può contribuire a rispondere a domande fondamentali nella valutazione della struttura e della funzione del VD. Per iniziare questo protocollo, procurarsi innanzitutto dei topi maschi C57 Black Six di otto settimane di età e lasciarli ambientare per una settimana prima di qualsiasi procedura sperimentale.

Quindi anestetizzare completamente gli animali ed eseguire l'occlusione dell'arteria polmonare in conformità con le linee guida VMA e i protocolli approvati dall'iacuc della vostra istituzione. Si noti che durante l'imaging, la corretta scelta dell'anestetico, come una breve durata di isoflurano inalato, è cruciale per mantenere il battito cardiaco a frequenze fisiologiche normali. Le immagini qui mostrate sono state acquisite utilizzando il sistema vivo 2100.

Immagini simili possono essere ottenute utilizzando sistemi di imaging ecografico di altri produttori. Si raccomanda che tutte le immagini vengano acquisite e analizzate in modo cieco ogni volta che possibile. Iniziare utilizzando la modalità B per ottenere una vista completa dell'asse lungo parasternale del ventricolo sinistro con l'animale in posizione supina.

Sulla piattaforma. Posizionare la sonda ecografica da 40 megahertz, nota anche come MS five 50 D, sull'animale con un angolo di circa 30 gradi in senso antiorario rispetto alla linea paraesternale sinistra, con la tacca rivolta in direzione caudale. Successivamente, regolare l'angolo della sonda inclinandola leggermente lungo l'asse Y, come mostrato qui, per ottenere una visione completa della cavità del ventricolo sinistro al centro dello schermo.

Dopo aver chiaramente visualizzato i corretti punti di riferimento, passare alla modalità M, nella quale comparirà sullo schermo una linea indicatrice. Nell'impostazione della modalità M, la linea deve essere posizionata in modo da attraversare la porzione più ampia della camera del ventricolo destro, utilizzando l'aorta come punto di riferimento, come illustrato qui sia in un modello di occlusione dell'arteria polmonare sia in un topo sham. In questa vista, devono essere chiaramente visibili la parete del ventricolo destro e il setto intraventricolare; assicurarsi che la profondità di fuoco sia centrata nella cavità del ventricolo destro.

Registrare i dati alla frequenza di acquisizione più elevata possibile per la misurazione offline della frazione di accorciamento della dimensione della camera del ventricolo destro e dello spessore della parete del ventricolo destro. Successivamente, per ottenere la variazione frazionaria dell'area, passare alla modalità B. Quindi individuare la vista dell'asse lungo come in precedenza, e poi ruotare la sonda di 90 gradi in senso orario. Per ottenere la vista dell'asse corto, inclinare leggermente la sonda lungo l'asse X della sonda per evitare l'ostacolo visivo dello sterno.

Quindi spostarsi leggermente verso l'alto e verso il basso lungo l'asse Y della sonda. Per ottenere la vista papillare media, cercare la vista con la massima dimensione della camera; in questa vista, i muscoli papillari si trovano tipicamente alle posizioni delle due e delle cinque in punto, come mostrato qui dalla vista para-sternale all'asse corto. Spostare la sonda lungo l'asse Y verso il cranio finché non si riesce a visualizzare la sezione trasversale della valvola aortica al centro della finestra. Il tratto di efflusso del ventricolo destro dovrebbe essere visibile nella parte superiore come una struttura a forma di mezzaluna, con la valvola tricuspide che separa il ventricolo destro dall'atrio destro.

Come illustrato qui, registrare i dati utilizzando ctor per la misurazione del ventricolo destro. Lo spessore della parete offline rimane nella stessa posizione. Passare alla modalità Doppler a colori e posizionare la linea tratteggiata gialla PW parallela alla direzione del flusso nel vaso.

Si noti che i colori blu e rosso indicano rispettivamente il flusso lontano e verso la sonda. Posizionare quindi il cursore dell'onda del polso nell'area stenotica. È accettabile utilizzare un angolo della sonda inferiore a 20 per una misurazione accurata; registrare i dati utilizzando ctor per la misurazione offline della velocità massima dell'arteria polmonare.

Successivamente, per ottenere una vista paraesternale lungo asse modificata, mantenere l'impostazione in modalità B e posizionare la sonda sulla linea paraesternale destra, quindi inclinare lentamente la sonda di un angolo compreso tra 30 e 45 gradi sull'asse Y della sonda verso il torace, in modo da visualizzare chiaramente l'arteria polmonare che incrocia l'aorta. Passare quindi alla modalità Doppler a colori e posizionare la linea tratteggiata gialla PW parallela alla direzione del flusso nel vaso. L'angolo Doppler deve essere il più vicino possibile a zero gradi, mantenendo al contempo la direzionalità parallela al flusso nell'arteria polmonare.

Posizionare il cursore PW all'estremità delle valvole polmonari e registrare i dati utilizzando ctor per misurare la velocità massima dell'arteria polmonare. Lo spessore della parete del ventricolo destro può essere calcolato offline dai dati in modalità B ottenuti dalla vista assiale para-sagittale del ventricolo destro al livello aortico. Iniziare selezionando lo strumento di tracciamento dell'area in 2D per delineare l'area della parete del ventricolo destro in diastole, come mostrato in rosa.

Quindi utilizzare lo strumento di misurazione della distanza per tracciare le circonferenze interna ed esterna della parete del tratto di efflusso del ventricolo destro. Calcolare la media tra le circonferenze interna ed esterna; lo spessore della parete del ventricolo destro può essere determinato mediante l'equazione mostrata qui. È possibile ottenere misurazioni riproducibili dello spessore, dell'area o delle dimensioni della parete del ventricolo destro utilizzando diverse finestre acustiche, sia sull'asse lungo che su quello corto.

La scelta di alcune di queste finestre dipenderà dall'esperienza dell'operatore e potrebbe spiegare alcune variabilità come quelle osservate qui. La funzione sistolica del ventricolo destro può essere misurata in sezioni, nella vista del frazionamento percentuale o nella vista del muscolo papillare medio come variazione percentuale dell'area rispettivamente. La dilatazione del ventricolo destro può essere misurata lungo l'asse lungo e l'asse corto come dimensione della camera del ventricolo destro e area del ventricolo destro.

In diastole, lo spessore della parete libera del ventricolo destro come indicatore di ipertrofia del VD può essere determinato con precisione sia mediante modalità M che con il metodo di tracciamento dell'area. Analogamente, la velocità di picco nell'arteria polmonare può essere rilevata sia attraverso la finestra acustica parasternale lungo l'asse lungo che lungo l'asse corto. Misurazioni affidabili della velocità di picco nell'AP, e quindi del gradiente pressorio di picco all'interno dell'AP, possono essere ottenute utilizzando il Doppler colorato in entrambe le finestre acustiche, lungo l'asse lungo e lungo l'asse corto.

Infine, in questo studio, dimostriamo che l'ecocardiografia non invasiva rappresenta un'alternativa praticabile al metodo terminale di cateterizzazione cardiaca destra attualmente utilizzato come standard di riferimento per la misurazione della pressione sistolica del ventricolo destro (RVSP) in cinque animali. La cateterizzazione è stata eseguita a scopo comparativo rispetto alla RVSP. Le misurazioni e i calcoli della pressione si sono rivelati altamente confrontabili.

Dopo la misurazione, questa tecnica può essere eseguita in 15-20 minuti se effettuata correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di mantenere la frequenza cardiaca dei topi a livelli fisiologici. Al termine di questa procedura, può essere eseguita una cateterizzazione del ventricolo destro per ottenere la pressione sistolica del ventricolo destro.

Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come misurare i cambiamenti strutturali e funzionali del ventricolo destro mediante ecocardiografia nei topi dopo la costrizione dell'arteria polmonare.