다음 프로토콜은 마우스의 왼쪽 심방 볼륨 (LAV), 대동맥 (아오) 직경 및 폐 동맥 (PA) 직경을 얻기 위해 사용 심 초음파 이미지의 수집 및 분석을위한 방법을 설명합니다. 이 기술은 심폐 기능 평가를 할 수있는 비 침습적 비 단자 절차이다.
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이 논문에서
요약
초록
본 방법은 측정과 심 초음파를 통해 좌심실 이완기 혈압 만성 고도의 대리로 LAV를 사용뿐만 아니라 쥐의 대동맥 및 PA 직경의 측정 값을 얻을하는 방법을 조사 가르친다.
연령 10 세 이상 D 마우스는 본 기술을 이용하여 분석 될 수있다. 셋업, 영상 획득 및 이미지 분석 :이 기술은 3 가지 주요 단계로 구성된다. 셋업 단계는 1 % 이소 플루 란 마취 마우스를 가져 오는을 면도하고, 이미지 수집이 수행하는 가열 EKG 보드에 앙와위에서 테이핑으로 구성되어 있습니다. 이미지 획득 단계는 심장 구조를 식별하기 위해 학습 및 볼륨 및 직경을 계산할 수하기 위해 그 상대 프로브 축에 필요한 모든 이미지를 얻기로 구성되어 있습니다. 이미지 분석 단계는 컴퓨터 소프트웨어의 도움으로 미리 획득 한 이미지를 측정하는 구성.
서론
본 방법은 측정 및 이소 플루 란에서 마우스에 2 차원 심 초음파와 LAV, 대동맥 직경 PA 직경을 사용하는 방법을 연구자을 가르친다. 노인의 보존 구혈률 (HFpEF)와 심장 마비 그 팔십년에서 최대 10 %에 영향을 미치는 중요한 이환율과 사망률 1 이전 결과. 상당한 사망률은 폐 고혈압 (PH), 폐동맥 압력이 운동시 호흡 곤란, 진보적 인 오른쪽 심장 마비, 종종 죽음으로 이어질 상승하는 HFpEF과 유사한 증상으로 제시하는 교활한 질병 과정에서 발생한다. 이 HFpEF 및 PH 양의 증가 유병률은 비 침습이 아닌 단말 접근 정확한 평가 뮤린 모델에서 중재 모니터링 할 수있는 방법의 개발에 대한 필요성을 의미.
심실 기술의 변화를 통해 이완기 기능의 저하에 리드를 노화erial 보강, 혈관 장애, 염증 (3), 장애인 칼슘 규제 4, β 아드레날린 응답 성을 감소하고, 생산 물리적 deconditioning 활성 휴식을 둔화 및 수동 강성을 증가했다. 시간이 지남에 따라이 증가 LV 충전 압력과 LA의 보상 확대로 이어집니다. (5)
이러한 판막 부전 (승모판 폐쇄 부전 또는 협착) 및 침윤성 프로세스와 같은 다른 병인이 LA 1 압력과 부피 상승의 원인이 있지만, 심장의 유럽 사회는 좌심실 기능의 비 침습적 반사로 LA 크기의 추가를 지원합니다. 6
LA 볼륨과 이완기 기능의 침략 조치 사이의 상관 관계는 쥐에서 연구되고있다. 기능의 차이와 상관 LA 볼륨이 모두 연령 그룹 내에서 침습적 결정 14- 31 개월 된 m얼음. 14 개월 된 쥐에서 LA 볼륨 이완기 기능의 세 가지 표준 침습적 방법과 상관 -dp / dtmin (R 2 = 0.5, P <0.05), 타우 (휴식의 시간 상수 (R 2 = 0.6, P <0.05), 좌심실 끝 확장기 혈압 (R 2 = 0.25, P <0.05). 31 개월에서 오래된 마우스, LA 볼륨과 -dp / dtmin (R 2 = 0.92, P 사이의 상관 관계에 대한 < 타우와의 관계가 덜 분명하지만 0.05), LVEDP (R 2 = 0.61, p <0.05) 알 수 있었다. 따라서, LA 볼륨 그룹간에하지만 연령 그룹 내에서뿐만 아니라 이완기 장애로 증가했다. (7)
때문에 반복 평가와의 호환성을 제한하는 엄격하고 믿을 수 있지만, 심장 성능을 평가하기 위해 카테터 기술을 사용하여 쥐 모델에서 심장 기능의 연구. 이러한 MRI 및 3D 심장 초음파 검사도 할 수있다 등의 침습적 인 방법 8 대안2D 심 초음파 기술보다 더 정확하지만, 그들은 더 비싸다; 2 차원 심 초음파는 LA 볼륨 평가에 적합한 것으로 간주됩니다. 9 10
심 초음파와 LA 볼륨과 PA 직경의 평가는 폐 동맥과 왼쪽 아트리움 모두로 확대 곳과는 LA의 압력 또는 LAV에 변화와 PA 직경의 증가의 결과로 폐동맥 저항의 차 증가 생산 모델 사이의 차별을 할 수 있습니다 심장의 좌측 높은 충전 압력의 결과. 이 방법은 스칼리아 등의 알에 의해 촬영됐다. 사람, 왼쪽 심방 비율에 심 초음파 폐 동맥 (ePLAR)이 정확하게 사전 폐 모세 혈관 고혈압 및 사후 capillaryhypertension 환자를 구별 할 수있는 매개 변수임을 보여 주었다 사람. (11)
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프로토콜
모든 동물은 의학의 베일러 대학의 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 건강 가이드의 국립 연구소의 지침에 따라 마음에 든다고했다.
1. 셋업
- 심 초음파 시스템을 켭니다. 표시 드롭 다운 메뉴에서 "심장 측정"을 선택하여 소프트웨어를 시작하고 "초기화"를 클릭합니다.
- 화면 상단의 "새"버튼을 새로운 연구의 클릭을 시작하고 연구 마우스의 인구 통계 학적 정보를 입력합니다. 예를 들어, 마우스 ID, 성별, 생년월일뿐만 아니라 연구를하고 운영자의 이름.
- "온도 ON / OFF"버튼을 클릭하여 온도 조절 EKG 보드의 전원을 켭니다. 위쪽 및 아래쪽 화살표를 사용하여 39 ° C의 온도로 설정합니다.
- 마취 실을 설정하는 시작하려면 먼저 산소와 이소 플루 란 수준이 전달 시스템의 각각에 적합한 있는지 확인하십시오. 마취 챔버에 마우스를 대고 누운까지 이소 플루 란과 산소로 유도 한 후 마스크를 얼굴을 전송합니다. 마우스가 제대로 발을 곤란과 운동 부족으로 확인하여 마취되어 있는지 확인합니다. 양 발 철수 응답을 회피 가능한 가장 낮은 수준에서 이소 플루 란을 유지한다.
- 온도 제어 EKG 보드에 부정사 위치에 마우스를 놓고 보드의 대응 변환 소자에 각각의 발을 테이프. 선택적으로, 상기 신호를 향상시키기 위해 변환기 크림을 사용한다.
- 건조 함을 방지하기 위해 마우스의 눈에 인공 눈물 안과 윤활유 연고를 적용합니다.
- 마우스는 EKG 보드 녹화되면, 모니터의 하부에 트레이싱 EKG를 관찰한다. 최상의 결과를 보장하기 위해 전체 연구 전반에 걸쳐 심장 박동을 모니터링합니다. 400 비트의 심장 박동수 / 분 이상이다. 이 범위 아래 심장 비율은 이소 플루 란 효과를 제안 할 수 있습니다.
- 확실히 마우스를 유지합니다 산소를 수신하고,얼굴 마스크에 의해 이소 플루 란.
- 마우스의 전방 흉부와 상복부 영역에서 몸의 털을 면도하는 전기 면도기를 사용합니다. 더 모피 제거를 보장하기 위해 필요한 경우 제모 크림을 사용합니다.
- 마우스의 가슴에 트랜스 듀서 젤의 관대 한 금액을 넣습니다.
2. 이미지 인식
- 왼쪽 아트리움 측정
- 심전도 보드 아래에있는 손잡이를 찾습니다. 마우스를 위치시킨 가동 EKG 기판의 각도를 조절 핸들을 사용한다. X 축 및 Y 축 방향을 따라 0 ° 각도 45 °의 각도 - 30에 EKG 기판을 조정함으로써 시작한다. 저자는 "부정사"위치로 참조하십시오. 왼쪽 아트리움 측정 취득 모두를위한이 위치를 사용합니다.
- 긴 축보기에서 심 초음파 가동 암 클램프에서 25 MHz의 스캔 헤드를 놓습니다. 심 초음파 시스템의 심장 측정 필터 및 2D B-모드를 선택해야합니다.
- 에코는 것을 알cardiographic 세트는 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 이동할 수 있습니다 X와 Y 축 조정 토크가 있습니다. 대동맥 유출 기관의 수준에서 마음의 긴 축보기를 얻을하고 5 초 동영상 촬영을 취득을 돌립니다. 심 초음파 시스템의 키보드의 "시네 저장"버튼을 눌러 스캔을 획득. 라의 우수한 - 열등 측정을 계산하는 데 사용합니다.
- 영화 인수 한 후, 심 초음파 시스템의 키보드의 "M 모드"버튼을 눌러 M-모드로 심 초음파보기를 전환 할 수 있습니다.
- 시상보기 및 커서를 관찰한다. 이 대동맥 유출 기관의 수준에서 전체 LA를 포함하도록 커서를 놓습니다. 이 새로운보기 3 이미지를 획득. 심 초음파 시스템의 키보드의 "프레임 저장"버튼을 눌러 스캔을 획득. 라의 전후방 측정을 계산하는 데 사용합니다.
- 은 "B-모드"를 눌러 B 모드로 돌아하지만, 심 초음파 시스템의 키보드 톤.
- 세트 시계 방향으로 90 °의 가동 암 클램프를 회전합니다. 이 짧은 축보기에서 스캔 헤드를 설정합니다.
- Y 축 토크를 사용하여 관절 격벽을 찾기. 심방의 벽을 시각화해야합니다. 5의 동영상 촬영을 취득. 심 초음파 시스템의 키보드의 "시네 저장"버튼을 눌러 스캔을 획득. 라의 메디 오 - 측면 측정을 계산하는 데 사용합니다.
그림 1 : "부정사"위치. 은 "부정사"위치에서 마우스의 표현입니다. 약 30 - X 축을 따라 45 ° 각도와 Y 축의 각도를 0 °. 이 위치는 좌심방 측정 모두를 취득하기 위해 사용된다.t = "_ 빈">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
- 큰 용기 측정
- 30 MHz의 스캔 머리를 25 MHz의 스캔 헤드를 교환하여 계속합니다. 가동 암 클램프에서 25 MHz의 스캔 헤드를 제거하고 대신 30 MHz의 스캔 헤드를 배치합니다. 심 초음파 시스템의 복부 측정 필터 및 2D B-모드를 선택해야합니다.
- 심전도 보드 아래에있는 손잡이를 찾습니다. 마우스가 놓여있는 가동 EKG 기판의 각도를 조절 핸들을 사용한다. X 축 및 Y 축 방향의 60 °의 각도에 따라서 5 ° 각도로 EKG 기판을 조정함으로써 시작한다. 대동맥과 폐동맥 측정의 취득이 podition을 사용합니다. "서 업"위치로이를 참조하십시오.
- 심 초음파 세트의 X 및 Y 축의 조정 토오크를 사용하여 대동맥 유출 기관의 수준에서 심장의 장축보기를 얻을 및 5의 동영상 녹화를 획득. 일 획득전자 심 초음파 시스템의 키보드의 "시네 저장"버튼을 눌러 스캔합니다. 대동맥 직경을 계산하기 위해 사용합니다.
- 영화 인수 한 후, 세트 시계 방향으로 90 °의 가동 암 클램프를 회전합니다. 이 짧은 축보기에서 스캔 헤드를 설정합니다.
- Y 축 토크를 사용하여 그 분기점의 높이에서 폐동맥을 찾아 5의 동영상 녹화를 획득. 심 초음파 시스템의 키보드의 "시네 저장"버튼을 눌러 스캔을 획득. 폐 동맥의 직경을 계산하기 위해 사용합니다.
주 : 연구원은 폐 동맥의 정확한 식별을 보장하기 위해 도구로 도플러 영상을 사용할 수 있습니다. 원하는 경우, 단계를 한번 눌러 2.2.5 도플러 이미지를 획득하는 심 초음파 시스템의 키보드의 "PW"버튼을 완료한다. 특성 폐 파 트레이싱이 볼 경우, 연구원은 정확한 위치가 확인 된 것을 안심 할 수 있습니다.
> - 안전하게 EKG 보드에서 마우스를 제거하려면 마우스의 가슴에서 젤을 제거하고 사지에서 테이프를 제거합니다.
- 마취와 산소 전달 시스템의 전원을 끕니다. 그 케이지에 마우스를 반환하고 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지 마우스를 방치하지 않습니다.
- 이미지 전송
- 컴퓨터에 심 초음파 시스템에서 수집 한 영상을 전송하는 USB 플래시 드라이브를 사용한다. 심 초음파 시스템의 USB 포트에 USB 플래시 드라이브를 삽입합니다.
- 연구 이름 (들)을 클릭하여 전송하기 위해 연구 또는 연구를 선택합니다.
- 화면 상단에있는 버튼을 "로 복사"를 클릭합니다. 파일 앱 것이다 디렉토리를 보여주는 새로운 창귀. 방금 삽입 한 USB 플래시 드라이브에 해당하는 디렉토리를 선택하고 "OK"를 클릭합니다.
- 심 초음파 시스템에서 USB 플래시 드라이브를 분리 및 분석에 사용하는 컴퓨터의 USB 포트에 삽입한다.
- 심 초음파 소프트웨어를 실행합니다. 화면 상단에있는 버튼을 "복사"를 클릭합니다. 파일 및 디렉토리를 보여주는 새 창을 준수하십시오. 선택 연구는 삽입 된 USB 플래시 드라이브에 해당하는 디렉토리에서 복사하고 "확인"을 클릭합니다.
- 파일을 복사 한 후, 연구 목록을 관찰합니다. 그 이름에 대한 연구, 더블 클릭을 분석 시작 운영자 분석의 이름을 선택합니다.
- 왼쪽 아트리움 분석
참고 : 다음의 모든 심방 측정이 연구원은 LA를 측정하고자하는 지점으로 P 파를 선택하는 가이드로 EKG를 사용하십시오. 이 때 제 사전 심방 수축 시간에 대응전자 LA는 최대 용량이다.- 왼쪽 아트리움 (단계 2.1.3)의 우수한 - 열등 차원에 해당하는 무비 클립을 선택합니다. 가이드로 EKG를 사용하여 미리 심방 수축 시간을 결정한다. 이 방법은 캐비티는 가장 큰 용량을 측정한다.
- 화면 상단에있는 도구 모음에서 "도구"를 선택한 다음 "측정"을 클릭합니다. 새 창이 나타납니다. 은 "선형 거리 측정 도구"아이콘 (이 창의 왼쪽 상단 모서리에있는 첫 번째 아이콘에 해당)을 클릭합니다. 가장 큰 직경의 구멍을 측정합니다.
- 왼쪽 아트리움 (단계 2.1.5)의 전방 - 후방 치수에 대응하는 이미지를 선택합니다. 가이드로 EKG를 사용하여 미리 심방 수축 시간을 결정한다. 이 방법은 캐비티는 가장 큰 용량을 측정한다. 측정하기 위해이 단계 4.2.2를 반복합니다.
- 왼쪽 아트리움 (단계 2.1.8)의 메디 오 - 측면 치수에 대응하는 이미지를 선택합니다. 사전 심방 contrac를 결정가이드로 EKG를 사용하여 기 시간. 이 방법은 캐비티는 가장 큰 용량을 측정한다. 대각선 방식으로 반대 벽에 심방 중격에서 공동을 측정합니다. 측정하기 위해이 단계 4.2.2를 반복합니다.
주 : 반복 4.2.1 4.2.4 통해 적어도 세 번 단계 및 오류를 최소화하기 위해 평균값을 획득.
- 큰 선박 분석
참고 : 다음의 모든 큰 혈관 측정은 연구자가 측정하고자하는 지점으로 QRS 군 후 시간을 선택 가이드로 EKG를 사용하십시오. 이것은 큰 용기가 최대 용량에있는 점에 해당한다.- 대동맥 (단계 2.2.3)에 해당하는 무비 클립을 선택합니다. 심전도를 사용하여 QRS 후 시점을 결정합니다. 참고로 혈관 벽을 이용하여 90 ° 각도로 직경을 측정한다. 그것을 단계를 반복 4.2.2 측정하기
- 폐 동맥 (단계 2.2.5)에 해당하는 무비 클립을 선택합니다. 질문 후 시점을 결정심전도를 이용하여 RS. 참고로 혈관 벽을 이용하여 90 ° 각도로 직경을 측정한다. 폐 동맥 분기 위의 평면을 선택합니다. 측정하기 위해이 단계 4.2.2를 반복합니다.
그림 2 : "서 업"위치. 은 "서 업"위치에서 마우스의 표현입니다. 대략 X 축 방향 5도 각도와 Y 축 방향의 60 °의 각도. 이 위치는 대동맥 및 폐동맥 직경을 얻기 위해 사용된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3 : 폐 동맥 도플러. 특성 폐 동맥 도플러 영상. 연구원은 폐 동맥의 정확한 식별을 보장하기 위해 도구로 도플러 영상을 사용할 수 있습니다."빈>이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
3. 포스트 절차 동물 복구
4. 이미지 분석
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결과
심 초음파와 LA 볼륨과 PA 직경의 평가는 폐 동맥과 왼쪽 심방 확대가에 높은 충전 압력의 결과 모두 어디 그에서 LAV의 변화에 따라 증가 PA 직경에 폐동맥 저항의 결과를 증가 모델 사이의 차별을 할 수 있습니다 심장의 왼쪽. 두 pathophysiologies의 차이를 표시하는 이미지는 그림 4에 표시됩니다. 라와 PA의 이미지는 젊은, 저산소증에 의한 폐 고혈압과 연령 관련 좌심실 이완기 기능 장애에서이다. 폐동맥 고혈압 모델은 4 주 동안 좌심방 용적 변화없이 PA 직경의 증가를 개발한다. 이에 비해, 기존 동물은 폐 동맥 직경 구동이 그룹 PA 직경의 증가를 압력의 역방향 전파 제안 좌심방 부피 모두의 증가를 개발한다.
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토론
성공적으로 LAV, 대동맥 및 PA 직경을 측정하는 세 가지 중요한 단계가 있습니다. 셋업 동안 완전히 가슴의 털을 제거하는 것이 중요하다; 이렇게하는 실패는 이미지 품질과의 간섭 발생합니다. 즉, 25 MHz 및 심장 필터 LAV의 평가 및 30 MHz 및 평가를위한 복부 필터입니다 : 이미지 중 취득 초당 프레임이 프로브 프로브 다를대로 해당 프로브와 필터를 각각의 이미지를 획득하는 것이 중요 단계 대동맥 및 PA 직경. 마우스가 지방의 큰 금액을 가지고 또는 리브하게되면 어려운 좋은 창을 얻을 경우 연구원은 가난한 이미지 수집에 의해 때때로 제한 될 수 있습니다. 이미지 분석 동안은 대표 결과 섹션에 기술 된 바와 같이 최대 용량에서 공동을 측정하는 중요한 단계. 지도로 심전도를 사용합니다.
심장 초음파 검사는 운영자 의존하는 것으로 알려져있다. 이 기술은 필요뿐만 아니라 최상의 이미지 수집을위한 심장 해부학 및 심 초음파 창문 익숙해은 연구의 시간을 줄일 수 있습니다....
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공개 사항
저자는 공개할 것이 없습니다.
감사의 글
이 연구는 Baylor College of Medicine, Geriatrics의 Huffington Center on Aging, Houston Methodist Hospital의 CVS DeBakey Heart Center 및 BCM, NIH RO-1 HL 13870 to ML Entman의 지원을 받았으며 미국 재향 군인회(LMP), Biomedical Laboratory Research and Development Program의 Career Development Award # IK2BX002410 받았습니다.
지혜를 공유하고 이 작업을 지원해 준 Mark Entman M.D.에게 대단히 감사합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Vevo 770 고해상도 생체 내 마이크로 이미징 시스템 | Visual Sonics | Vevo 770-120 | 초음파 심전도 장비 |
| 707B RMV (실시간 마이크로 시각화) 30 MHz 스캔헤드와 캡슐화된 트랜스듀서 | Visual Sonics | 707B-256 | 실시간 마이크로시각화 스캔헤드 |
| 710B RMV (실시간 마이크로시각화) 25 MHz 스캔헤드와 캡슐화된 트랜스듀서 | Visual Sonics | 710B-159 | 실시간 마이크로시각화 스캔헤드 |
| Vevo 통합 레일 시스템, 생리학적 모니터링 유닛 포함 | 비주얼 소닉 | ||
| 흡입 마취 시스템 | VetEquip | VE2627 | 마취 시스템 |
| 이소플루오란 | 헨리 샤인 | 50033 | |
| 전기 면도기 | Wahl | 일반 공급 | |
| 제모 크림 | Nair | 일반 공급 | |
| 트랜스덕터 크림 | 파커 | ||
| 트랜스덕터 젤 | 파커 | ||
| 표준 거즈 패드 | McKeeson | 일반 공급 | |
| 테이프 | Durapore | 일반 공급 | |
| 노즈 콘 | 마취 전달용 | ||
| 물 | |||
| 수의사 눈 연고 | Puralube | 일반 공급 | 건조를 방지하기 위해 |
| 면 팁 애플리케이터 | 일반 공급 USB | ||
| 플래시 드라이브 | 일반 공급 |
참고문헌
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