左心疾患による肺高血圧症のZSF-1ラットモデルにおける拡張期機能障害のパルス波ドップラー評価

私たちの研究は、駆出率が維持された心不全と、疾患が現れる有意な性差に焦点を当てています。拡張期機能障害はHFpEFの特徴であり、2D心エコー検査を使わずにドップラー超音波検査で評価できる指数があります。2D心コーは高価で高度な機器を必要とします。まず、ECGトレーシングパッドに接続したタブレットを起動します。

利用可能なアプリケーションからRSモニターを選択してください。次に、前方のラウンドボタンを押して心電図パッドをオンにします。ユーザーインターフェースの右下隅にある設定をタップしてください。

実験設定のメニューからプリセットを選択します。「保存済みプリセット」のドロップダウンメニューをタップし、「Rat CV」を選択し、右下の「OK」をクリックします。次に、心電図パッドを70%エチルアルコールで洗浄し、心電図ジェルの残留物を取り除きます。

心電図用に高導電性電極ゲル、ドップラー用に水溶性の低アレルギー性超音波ゲルを入手してください。麻酔された動物を非侵襲的な心電図パッドに仰向けに置き、鼻を適切なサイズの鼻錐に位置させ、蒸気出力を1.5%から2%に設定します。綿先端のアプリケーターを使い、4本の足の背面と後足の足底側に少量の電極ジェルを塗布します。心電図パッドの電極接触面にテープで足を固定し、ジェルとパッドの間に十分な接触を確保します。

その後、優しい除毛クリームで胸毛と腹部の毛を除去します。残ったクリームは皮膚の刺激を避けるために拭き取りましょう。等電基線とP波、QRS、T波の形状がコンピュータモニターに明確に表示されることを確認してください。

動物と関心のあるデータを識別する新しいフォルダを作成します。大きな青い箱の前面と背面の電源スイッチを使ってパルスドップラートランシーバーを起動します。次にドップラー信号プロセッサをオンにします。

次に、ドップラー信号処理ワークステーションのソフトウェアを開きます。セットアップをクリックしてシステムセットアップを選択してください。実験のために20メガヘルツのプローブ周波数を選択します。

若いラットやマウスを調査する際は、20メガヘルツのプローブを接続してください。年老いたラットや大型のラットには10メガヘルツのプローブを使いましょう。両方のプローブが接続されている場合、トランシーバーモジュール前面のトグルスイッチを使って必要に応じて周波数を切り替えます。

ハンドヘルドプローブトランスデューサーがトランシーバーモジュールのチャネルAまたはBコンセントに接続されていることを確認してください。ハンドヘルドプローブを操作する対応するチャンネルを選択します。方向スイッチをTWDに設定し、ゼロフローベースラインより上にプローブへの流れを表示します。

次に、マウスでは2.5〜3.5ミリ、ラットでは4〜6ミリメートルにレンジを調整します。フィルタを15に設定して、相速度出力を減衰信号に滑らかにします。ユーザーインターフェースの左上にある「Go」ボタンを押してください。

ポップアップウィンドウに、動物の種類、性別、生年月日、取得日の年齢、体重などの関連情報を入力してください。ディレクトリのドロップダウンメニューから希望の既成フォルダを選択し、「OK」をクリックします。軸のスケールバーを上下にドラッグして、R波がはっきり見えるまで心電図の基準値を調整します。ドップラー測定を行うには、まず麻酔動物の胸部および腹部の胸骨下および上腹部に少量の超音波ゲルを塗布します。

ドップラープローブを胸骨のすぐ下、横隔膜の中央線に置き、頭部を動物の左耳の方に向けてください。プローブを小さな円を描くように動かし、半径を大きくしてゆっくりと血流をスキャンします。常にプローブを横隔膜の下の皮膚に優しく押し付けてください。

僧帽弁流が検出されない場合は、0.5ミリメートルずつ距離ダイヤルを調整し、伝達波形が特定されます。ドップラー波形と心電図が同時に画面に表示されることを確認してください。正しいフローが特定されたらフットペダルでスナップショットを作成し、最適なデータ品質が記録されるまで繰り返します。

データの品質に満足したら停止ボタンをクリックしてデータ取得を停止します。ファイルをクリックし、ドロップダウンメニューから「開く」を選択します。分析用に事前作成されたフォルダから最高品質のデータファイルを選択してください。

「Analysis」を押し、次に「Analysis Mode」を選びます。ステップ2を選んで、一般的なセットアップとデータ型をドップラーに設定します。次に、僧帽弁の流入にシグナルを設定します。

適切な動物モデルを選択し、すべての測定名をデフォルトの測定名で選択します。分析コントロールのドロップダウンメニューからステップ5、R-ピークエディターを選択します。表示ビートとRピークマーカーを有効にし、自動計算をクリックします。

次にステップ6を選び、分析コントロールのドロップダウンメニューからビートエディターを選びます。表示ビートとRピークマーカーを有効にし、すべてのビートを選択してください。次にステップ7、マーカーエディターを選択してください。

「解析マーカー表示」をクリックし、選択した現在のマーカーの下から希望するパラメータを選択します。データの完全性のために与えられたパラメータが利用可能であることを確認しましょう。ステップ8、測定結果を選択してください。

「結果をクリップボードにコピー」してExcelファイルにコピーし、保存してください。蒸気発生器を切った後、動物の足からテープを外してください。次に動物を電極パッドから取り出します。

動物から残っている除毛クリームと電極ジェルをきれいに取り除きましょう。その後、動物を元のケージに戻し、水や餌を自由に提供して回復します。拡張期機能を最も正確に評価するためには、僧帽弁と大動脈弁の開閉に関連する順行および逆行性の血流パターンを複数の周期にわたって同一心拍サイクル内で視覚化する必要があります。

バイフェイジックな二位性伝達機関流パターンから、初期充填ピーク、心房収縮ピーク、これら2つのピーク間の比率、初期充填ピークの減速時間など複数の指標が決定されました。等容性緩和時間(IVRT)は齧歯類の拡張期機能障害の良い指標でした。肺高血圧症左心疾患のZS F1ラットモデルでは、IVRTが加齢に伴って増加しました。

この変化は生後16週から察知されることがあります。24週齢の肥満オスラットは、瘦体重対照群の初期時点と比較してより高いIVRTを示しました。このプロトコルにより、研究者はE/A比、IVRT、またはE波減速時間などの確立されたHFpEF心エコー指数を研究できます。

この技術は心臓の2D可視化を欠き、拡張期機能のマーカーの一部は負荷依存的であり、この状態の制御は困難です。これは低コストで、拡張期機能障害を示す心肺疾患の進行を確実に検出できる技術です。