ラットにおける超音波検査技術を用いた薬剤誘発性腎血行動態機能障害の早期発見

この手順の全体的な目的は、薬物誘発性腎毒性ラットモデルを用いて、腎機能不全を検出するための段階的な超音波検査手法を提供することです。まず、レールシステムを用いて超音波プローブを配置し、大動脈を単離します。次に、プローブの角度を調整して腎臓全体の像を画面中央に捉え、可能な限り高いフレームレートでBモード画像を保存します。

次に、カラードップラーの音響窓を開き、腎動脈と腎静脈を分離します。最後に、パルス波（PW）の黄色いインジケーターラインを用いて右腎動脈の血流を評価し、最高フレームレートでデータを収集するためにsinistoreを使用します。最終的に、高解像度超音波イメージングを用いて、シスプラチン誘発性急性腎不全後の腎臓における血行動態の変化を示します。

この手法は、腎障害によって引き起こされる血行動態の変化など、腎機能モニタリング分野における重要な疑問に答えることができます。この手法は腎血行動態への洞察を提供しますが、マウスモデルなどの他の系にも適用可能です。0日目に、記載されたプロトコルに従って動物を麻酔し、眼軟膏を塗布した後、40番メスと除毛クリームを用いて胸部の除毛を行います。

動物のバイタルサインをモニタリングしながら、中心周波数 21 MHz の高解像度 MS250 超音波診断装置をアクティブポートに接続し、アプリケーションプリセットを腎臓に設定します。麻酔をかけた動物をプラットフォーム上に仰臥位で配置し、レールシステムを用いて、大動脈を単離するように、左傍胸骨線に対して 90 度の角度で超音波プローブを動物の正中線上に配置します。この位置から、プローブが左右いずれかの腎動脈と同じ高さになるように、動物を乗せたプラットフォームをスライドさせます。

マイクロマニピュレーターを使用して、腎動脈を観察します。次に、プローブのY軸に沿ってわずかに傾けてプローブの角度を調整し、画面中央に腎臓全体が表示されるようにします。腎盂と腎動脈のイメージングが完了したら、使用したプローブで可能な最高フレームレートで画像を保存します。

次に、キーボードのカラードップラーキーを押し、カラードップラーのアコースティックウィンドウをオンにします。フォーカス深度が腎臓の中央にあることを確認してください。SiniStoreを使用して、可能な限り最高のフレームレートでデータを記録します。

パルス波（PW）ビューで画像をキャプチャするには、PWキーをクリックして画面上に黄色のインジケーター線を表示させます。PWアングルキーを使用して、血管内を流れる血流の方向に平行になるように、腎動脈上の黄色の線を配置し、ドップラー角が60度未満になるように調整します。このモードでは、アコースティックウィンドウが上部と下部のセクションに分割されます。

sinistoreを使用して、収縮期最大および拡張期の動脈血流速度を示す波形の画像をキャプチャします。イメージング後、動物を清潔な回復エリアの加温ランプ下に、胸臥位で配置します。麻酔から完全に回復するまで動物のバイタルサインを継続的にモニタリングし、その後飼育施設に戻します。

ベースラインのイメージング実施から24時間後、治療群の動物にCisplatinを10 mg/kgの単回量で腹腔内投与します。対照群の動物には生理食塩水を投与します。ここに示すスケジュールに従い、動物のバイタルサインをモニタリングしながら、ビデオの前半で示した超音波イメージングを実施します。

テキストプロトコルのガイドラインに従ってデータ解析を行います。本研究で提示された画像は単一のオペレーターによって撮影され、イメージングデータは単一の研究者によって解析されました。その結果、Cisplatin投与動物の6日目における血清クレアチニン値は0.5から2.1の範囲であったことが示されました。

クレアチニンの正常値は1.1未満です。超音波画像は、以下の研究で示されている組織学的データよりも高い感度を示しています。6日目において、組織学的検査では、生理食塩水を投与した動物と比較して、シスプラチンを投与した腎臓に急性尿細管間質障害の一貫したパターンが認められました。

高解像度超音波イメージングを用いて腎臓の血行動態の変化を測定したところ、シスプラチン投与なしの動物では0日目から6日目まで形態に変化は見られなかったが、シスプラチン投与動物では6日目にtardus parvus波形（脈拍低下）が検出された。RIは抵抗指数を、PIは拍動指数を表す。ラットにおける正常なRIおよびPIの上限値は、それぞれ0.7および1.15である。

これらの指標を測定して腎臓の血行動態の変化を評価したところ、Cisplatin投与後の動物において、6日目に両指標の有意な上昇が認められました。この手順を実施する際は、麻酔下で動物のバイタルサインが正常であることを確認することが重要です。この手法の開発により、急性腎不全後の腎超音波による血行動態変化を研究する研究者に道が開かれました。

このビデオを視聴することで、急性腎障害の小動物モデルを用いて腎臓をイメージングする方法について、十分に理解することができます。