동맥 강성 동맥 경화에 대한 대리 지표로서 간주 될 수있는 심혈 관계 질환 및 맥박 파 속도 (PWV)의 핵심 요소를 나타낸다. 이 프로토콜은 서로 다른 혈관 부위에 적용 가능하다 초음파 화상 처리에 기초하여 마우스에서 PWV를 산출하는 화상 처리 알고리즘을 설명한다.
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이 논문에서
요약
초록
동맥 강성 즉 맥파 속도 (PWV), 맥파가 도관 용기 내에서 이동하는 속도를 계산함으로써 평가 될 수있다. 이 매개 변수는 점점이 특정 유전자형 / 치료와 관련된 혈관 기능의 변화를 평가하기 위해 또는 심장 질환의 진행을 특성화에 사용되는 작은 설치류 모델에서 연구되고있다. 이 프로토콜은, 초음파 (US) 이미지만을 사용하여 생쥐의 비 침습적 동맥 PWV 측정 리드 화상 처리 알고리즘을 설명한다. 제안 된 기술은 마우스에서 복부 대동맥 PWV 평가 및 연령 - 관련 변화를 평가하기 위해 사용되었다.
복부 대동맥 US 스캔 고주파 US 프로브를 구비 한 특정 US 장치를 이용하여 기체 마취 마우스로부터 수득된다. B 모드 및 맥파 도플러 (PW 도플러) 이미지는 각각의 속도 값을 순시 직경을 구하여 평균하기 위해 분석. 이를 위해, 에지 검출 및 윤곽 추적 기술이 사용된다. 단일 비트의 직경과 속도의 파형이 시간 직경 속도 (LND-V) 루프를 달성하기 위하여 정렬되고 결합되어 의미한다. PWV 값은 초기 수축기에 해당 루프의 직선 부분의 기울기로부터 얻어진다.
마우스에 대한 본 방법, 해부학 적 및 기능적 정보를 이용하여 복부 대동맥은 비 침습적 달성 할 수있다. US 화상 처리를 요구하는 것은 아니라, 탄성 특성의 관점에서 마우스 다른 동맥 부위의 비파괴 특성에 유용한 도구를 나타낼 수있다. 본 기술의 적용을 용이하게, 따라서 다중 사이트 동맥 경화 평가를 얻을 수있는 가능성을 제공하고, 예컨대 경동맥 혈관 다른 지역으로 확장 될 수있다.
서론
마우스 모델은 점점 심혈관 질환의 조사 (CVD)에 이용하고, 특히 질병 발달 한 여러 단계의 특성을 허용 길이 연구에 사용된다. 큰 동맥의 탄성 특성은 상이한 병리 적 상태와 관련된다 기술적 관점에서, 강성 동맥 맥파가 도관 용기 (2)으로 이동하는 속도를 나타내는 펄스 파 속도 (PWV)를 측정함으로써 평가할 수있다. 임상 적 중요성 때문에, 그것은 점점 심지어 작은 전임상 동물 실험 3에서 측정된다.
다른 기술은 마우스의 PWV를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 침습성 방법은 카테터 팁 압력 변환기의 사용에 기초한다. PWV는 두 측정들 사이의 거리를 서로 다른 부위에서 동맥 압력 신호를 획득하고 나누어 평가한다신호 (4) 사이의 시간 시프트에 의해 ITES. 이러한 종류의 기술에 관한 주요 단점은 따라서 종의 연구에 사용될 수없는 두 측정 사이트와 사이의 거리의 평가를 위해 동물의 희생을 요구한다는 것이다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 서로 다른 이미징 기법에 기초하여 비 침습적 방법이 개발되었다. 이전 연구 속도로 인코딩 된 자기 공명 영상 데이터
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프로토콜
동물 실험은 유럽 지침 (63분의 2,010 / UE) 및 이탈리아어 법 (D.Lvo 2,014분의 26)에 따라 수행하고, 그 실험 동물 보호 원칙을 따랐다. 로컬 윤리 승인 패널 연구를 승인했다.
1. 이미징 절차
- 1 L / 분 순수한 산소에 2.5 %의 이소 플루 란 가득 마취 유도 챔버에 마우스를 놓습니다. 발가락 핀치에 응답하지 않는 문제가 마취의 깊이를 확인합니다.
- 부정사 위치에 온도 제어 보드에 동물을 배치합니다. 공회전을 방지하기 위해, 눈 연고와 동물의 눈을 적셔. 전용 코 콘에서 마우스의 코를 배치하여 마취 가스 유량 (1.5 % 이소 플루 란)를 제공합니다. 필요한 경우, 연구 대상 동물에 따라, 케이스의 경우에서 이소 플루 란의 비율을 조정한다. 40 ° C에서의 기판 온도를 수정합니다.
- 코트 네 도전성 페이스트 동물의 사지가에 포함 된 ECG 전극 그들을 테이프판. 석유 젤리로 윤활 직장 프로브와 함께 체온을 측정한다. 모든 생리 학적 측정 (ECG와 호흡 신호뿐만 아니라 온도가) 제대로 인수 표시되어 있는지 확인합니다.
- 제모 크림과 음향 커플 링 젤 코트를 함께 복부에서 화학적으로 머리를 제거합니다.
- 기계 팔에 (13-24 메가 헤르츠) 미국 프로브를 놓습니다.....
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결과
제안 된 방법은 이전의 연구 (11)에서 마우스 복부 대동맥에 적용되었다. 다음 그림은 실제 마우스 이미지에 기술 된 방법의 응용 프로그램의 결과를 보여줍니다. 이러한 데이터는 하나의 동물 (: C57BL6 중량 : 13 주령 야생형 마우스 스트레인 33g)로부터있다 특히,도 1은 US 영상의 분석 결과를 나타낸다. 양상은 직경 파형을 제공하는 ECG가 게이팅 높은 프레임 율로 획득 된 B 모드 이미지에 적용 에지 검출 및 윤곽 추적 기술; 한편, PW 도플러 신호 포락선의 식별은 단일 비트 리드는 속도 곡선 평가를 의미한다. 단일 비트의 평가 속도 파형 다른 심장주기에서의 데이터의 평균을 포함하는 것을 의미한다. 데이터를 나타내는 경우, 속도 커브의 표준 편차 (얻어지는 표준 편차의 평균으로서 계산각 시점)이 0.0137 m / 초이다.
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토론
본 연구에서, 생쥐 PWV 평가 용 LND-V 루프에 기초하여 화상 처리 알고리즘을 설명 하였다. 제안 된 기법은 US 이미지 프로세싱에 기반 것이며, 따라서, 기존의 기술 6 마우스 모델에서 동맥 경화의 평가 (13)에 유효한 대안을 나타낼 수있다. 사실, 반대로 동맥 압력 신호의 획득에 기초 희생되는 동물을 필요로되는 침습적 방법 (6)에,이 기술은 따라서 종 연구의 경우에 특히 적합 할 수 있으며, 완전히 비 침습적이고. 또한, 지역과 지역 아니다 동맥 경화의 평가를 제공한다. 제안 된 방법은 반사파 (15)에 의해 좌우되는 것으로 알려져 있지만, 로컬 PW 다른 US 기반 접근법에 대해 더 정확한 PWV의 평가를 제공 할 수있다이러한 단면 투영 컬러 플로우 데이터의 취득을 요구하는 유동 영역 기법 (.......
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공개 사항
저자는 공개 아무것도 없어.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| VEVO2100 | FUJIFILM VisualSonics Inc, 토론토, 캐나다 | 마이크로 초음파 장비 | |
| MS250 초음파 프로브 | FUJIFILM VisualSonics Inc, 토론토, 캐나다 | 마이크로 초음파 프로브 | |
| EKV 소프트웨어 | FUJIFILM VisualSonics Inc, 토론토, 캐나다 | 소프트웨어 | |
| Matlab R2015a | MathWorks Inc, Natick, MA, USA | 소프트웨어 | |
| 전도성 페이스트 | 운영자 | 실험실 재료 | |
| 석유 젤리 | 운영자 | 실험실 재료 | |
| 탈모 크림 | 운영자 | 실험실 재료 | |
| Acoustic Coupling Gel | 운영자 | 실험실 자료 | |
| Matlab 소프트웨어 | 저자는 소프트웨어에 관심이 있는 연구자와 협력하고 감독 하에 소프트웨어를 사용할 수 있도록 할 의향 |
참고문헌
- Zaragoza, C., et al. Animal Models of Cardiovascular Diseases. J Biomed Biotechnol. 2011, 497-841 (2011).
- Laurent, S., et al. Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications. Eur Heart J.
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재인쇄 및 허가
