Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Ekkokardiografisk vurdering af hjertets anatomi og funktion hos voksne rotter

Published: December 13, 2019 doi: 10.3791/60404
* These authors contributed equally

Summary

En ikke-invasiv protokol for transthoracic ekkokardiografi vurdering af hjertets anatomi og funktion for voksne rotter er præsenteret i den aktuelle undersøgelse. Hjerteklapperne, alle fire hjertekamre og den stigende aorta, aortabuen og faldende aorer er undersøgt i detaljer.

Abstract

Brugen af eksperimentelle dyremodeller er blevet afgørende for kardiovaskulær videnskab. De fleste undersøgelser ved hjælp af gnaver modeller er fokuseret på to-dimensionelle billeddannelse at studere hjertets anatomi af venstre ventrikel og M-mode ekko for at vurdere dens dimensioner. Dette kan dog begrænse en omfattende undersøgelse. Heri beskriver vi en protokol, der giver mulighed for en vurdering af hjerte kammerets størrelse, venstre ventrikelfunktion (systolisk og diastolisk) og valvulær funktion. En konventionel medicinsk ultralyd maskine blev brugt i denne protokol og forskellige ekko visninger blev opnået gennem venstre parasternal, apikale og suprasternal vinduer. I venstre parasterdet vindue, den lange og korte akse blev erhvervet til at analysere venstre kammer dimensioner, højre ventrikel og pulmonal arterie dimensioner, og mitral, pulmonal og aorta ventil funktion. Det apikale vindue tillader måling af hjertekammer dimensioner og evaluering af systoliske og diastoliske parametre. Det giver også Doppler vurdering med påvisning og kvantificering af hjerteklap forstyrrelser (regurgitation eller stenose). Forskellige segmenter og vægge i venstre ventrikel visualiseres i alle visninger. Endelig kan den stigende aorta, aorta Arch, og faldende aorta være afbildet gennem suprasternal vindue. En kombination af ultralyd Imaging, Doppler flow og vævs Doppler vurdering er opnået for at studere hjertets morfologi og funktion. Dette udgør et vigtigt bidrag til at forbedre vurderingen af hjertets funktion hos voksne rotter med indvirkning på forskning ved hjælp af disse dyremodeller.

Introduction

Hjerte-kar-sygdom er den førende dødsårsag i Europa, ansvarlig for over 4.000.000 årlige dødsfald, på trods af fremskridt i terapi, diagnose, og overvågning, der har forbedret patientresultater i de seneste år. En hurtig teknologisk udvikling har bidraget til fremskridt inden for kardiovaskulær patientpleje. Inden for disse diagnostiske værktøjer er der lagt særlig vægt på biomedicinsk billeddannelse, som muliggør en anatomisk og funktionel evaluering på en ikke-invasiv måde1,2,3. Tilsvarende, medicin nyder godt af resultaterne af biomedicinsk forskning. Eksperimentelle dyremodeller er meget nyttige til at teste hypoteser, der er afledt af den kliniske indstilling, og til at udvikle innovative terapier4,5.

Der er stigende interesse for brugen af ekkokardiografi som et forskningsværktøj i eksperimentelle dyremodeller, hvilket gør det muligt at erhverve flere målinger fra et enkelt dyr i longitudinale undersøgelser. Det er vigtigt at bemærke, at der er nogle fordele ved at bruge murine eller gnaver modeller. Den korte drænings periode, lave omkostninger til avl og boliger, kendskabet til deres genom og muligheden for at udvikle transgene dyr er de vigtigste fordele ved disse arter, hvilket gør dem attraktive at studere de mekanismer, der er involveret i hjerte-kar-sygdom4,5,6,7,8,9. Selv om rotte-og musemodeller viser lignende fordele, rotter er det klassiske valg i kardiovaskulære undersøgelser på grund af deres større fysiske dimension og lavere puls, der giver bedre billeder i ekkokardiografi undersøgelser4,5,6,7,8,9,10.

Vi beskriver en ekkokardiografi protokol ved hjælp af konventionelle medicinsk ultralyd udstyr til at evaluere hjertekamre og hjerteklapper (anatomi og funktion) ved hjælp af Wistar rotter. Dette er en kortfattet og komplet protokol for kort tids erhvervelse billeder og sløjfer, der tillader offline målinger, som senere kan revideres for at integrere nye variabler eller målinger over tid.

Protocol

Alle dyreforsøg blev udført i henhold til direktiv 2010/63/EU. Procedurerne blev godkendt af det institutionelle Dyrevelfærdsorgan, der er licenseret af DGAV, den portugisiske kompetente myndighed for dyrebeskyttelse (licensnummer 0421/000/000/2018).
Bemærk: kvindelige Wistar han IGS (CRL: WI (han) fra Charles River Laboratories (12-16 uger gamle) blev brugt. Denne protokol er specifik for rotter uafhængigt af deres stamme, alder eller køn.

1. klargøring af rotter til ekkokardiografi: anæstesi og reversion protokol

  1. Vejer rotter.
  2. Forbered en tre-komponent bedøvelsesmiddel sammensat af midazolam (4,76 mg/kg), medetomidin (0,356 mg/kg) og fentanyl (0,012 mg/kg), ifølge rotte vægt.
  3. Indsprøjte anæstesi intraperitonealt. Check for fraværet af pedal tilbagetrækning reflekser til at evaluere dybden af anæstesi.
  4. Barberer håret fra torso området.
  5. Påfør holdbar gel til begge øjne for at forhindre tørring af sclera.
  6. Anæstetiseret rotte placeres i en liggende position på toppen af en varmepude for at opretholde kropstemperaturen (37,0 °C ± 0,5 °C).
  7. Påfør et lag af forvarmet (tæt på kropstemperatur) ultralyd gel til brystet, hovedsagelig i området overliggende hjertet. Undgå luftbobler i gelen, der kan forstyrre ultralydsscanning.
  8. Tilbageføre anæstesi gennem subkutan injektion ved hjælp af Atipamezol (0,94 mg/kg) og Flumazenil (0,2532 mg/kg), umiddelbart efter afslutningen af ekkokardiografi.
    Bemærk: denne anæstesi kombination giver op til 45 min for ekkokardiografi Imaging. Den ekko kardiografiske protokol, der er beskrevet nedenfor, er kompatibel med enhver anden anæstesi protokol.

2. ekkokardiografi

Bemærk: ekkokardiogrammer udføres med et konventionelt klinisk ekkokardiografisk udstyr, med en 12 MHz hjerte sonde, og omfatter erhvervede stillbilleder og sløjfer i parasternal (lang akse og kort akse visninger), apikale (4, 5, 2 og 3 kamre) og suprasternal synspunkter. Et elektrokardiogram registreres for at identificere end-systole og end-diastole, for måleprocedurer og loop erhvervelse (EKG udløst)11,12. En forudindstilling bruges til at holde billed definitionen stabilt mellem rotter: frekvens 5-10 MHz, dybde 2,5 cm, frame rate 125 fps, Doppler prøve 1,0 mm og farve Doppler kantudjævning Velocity 40 cm/s. sløjfer blev indspillet med mindst 3 hjerteslag.

  1. Venstre parasternal lang akse visning
    Bemærk: Placer sonden på venstre side af brystbenet, og indeksmærket er vendt mod højre skulder.
    1. Optag M-mode billeder ved aortaklappen, mitralklap foldere og venstre ventrikel Mid-hulrum (markør ved mitralklap spidser eller cordal niveau)1,2,3,4. M-mode markøren skal være vinkelret på strukturen af interesse1,3,10.
    2. Optag en 2D-løkke af alle visninger.
    3. Optag en 2D-løkke med zoom i venstre ventrikel udstrømnings kanal.
    4. Optag en 2D-løkke med farve Doppler Imaging samtidigt ved aorta-og mitralventilerne.
  2. Visning af kort akse med venstre parasteri
    Bemærk: Placer sonden på venstre side af brystbenet med indeksmærket roteret til venstre skulder.
    1. Få et billede på aorta ventil niveau ved at vippe sonden lidt kranie.
    2. Optag en 2D-løkke af alle visninger.
    3. Optag en 2D-løkke med farve Doppler Imaging samtidigt ved aorta-og lunge ventilerne.
    4. Få et spektral, pulserende Doppler-billede ved lungearterien. Markøren skal være parallel med flow1,3.
    5. Få et billede af den venstre ventrikel på den papillære muskel niveau ved at vippe sonden lidt nedad.
    6. Optag en 2D-løkke af alle visninger.
  3. Apical 4-kammer udsigt
    Bemærk: Placer sonden på det apiske område i den forreste akillær linje og med indeksmærket vendt til venstre skulder.
    1. Optag en 2D-løkke af alle visninger.
    2. Optag en løkke af 2D og vævs Doppler Imaging, herunder alle 4 kamre.
    3. Fokuser på de venstre hjertekamre.
      1. Optag en 2D-løkke med zoom i det venstre atrium.
      2. Optag en 2D-løkke med farve Doppler Imaging på mitralventilen og venstre atrium.
      3. Optag samtidige M-mode og farve Doppler billeder til venstre ventrikel formering flow.
      4. Få en spektral pulserende Wave (PW) Doppler ved mitralventilen til venstre ventrikel tilstrømning. Prøven placeres på mitral-indlægssedlen i deres fuldt åbne diastoliske position1,2,3,11,12.
      5. Tilføj en kontinuerlig bølge (CW) Doppler billede på mitralventilen, hvis der er mitral ventil regurgitation.
      6. Opnå et spektral pulserende vævs Doppler-billede ved mitralannulus (venstre ventrikel laterale og septalvægge). Juster PW Doppler markøren med den lange akse af hjertet for at producere det maksimale Doppler signal1,2,3,13.
      7. Optag M-tilstand af mitral kanalen for mitral annulær plane systolisk udflugt måling (markør på lateral venstre ventrikel væg).
    4. Fokuser på rigtige hjertekamre.
      1. Optag en 2D-løkke med zoom i det højre atrium.
      2. Optag en 2D-løkke med farve Doppler-afbildning ved trikuspidklappen-ventilen og det højre atrium.
      3. Få et spektral, pulserende vævs Doppler-billede ved trikuspid-kanylen (højre ventrikel væg).
      4. Optag M-mode for trikuspidklappen annulær plane systolisk udflugt (tapse) ved at placere 2D-markøren på trikuspidklappen lateral annulus.
  4. Apical 5-kammer udsigt
    Bemærk: fra 4-kammer visning, vippe sonden lidt forreste til brystet.
    1. Optag en 2D-løkke af alle visninger.
    2. Optag en 2D-løkke med farve Doppler Imaging på aorta ventilen og venstre ventrikel udstrømning tarmkanalen.
    3. Få en spektral pulserende bølge Doppler billede i venstre ventrikel udstrømning tarmkanalen. Placer markøren parallelt med flowet, og Placer prøven i den venstre ventrikel udstrømnings kanal4,14.
    4. Få en spektral pulserende bølge Doppler billede på venstre ventrikel Mid-hulrum til samtidige venstre ventrikel tilstrømning og udstrømning bølger.
    5. Opnå en spektral kontinuerlig bølge Doppler billede på aorta ventil. Transvalvular flow er registreret under baseline og regurgitation, hvis den findes, over baseline.
  5. Apical 2-kammer udsigt
    Bemærk: Vend tilbage til en 4-kammer visning og drej sonden 90 ° mod uret.
    1. Optag en 2D-løkke af alle visninger.
    2. Optag en 2D-løkke med farve Doppler Imaging på mitralventilen.
  6. Apical 3-kammer udsigt
    Bemærk: VIP sonden lidt kranie.
    1. Optag en 2D-løkke af alle visninger.
    2. Optag en 2D-løkke med farve Doppler samtidigt ved aorta-og mitralventilerne.
  7. Suprasternal vindue
    Bemærk på venstre side af supraklavikale rum med sonde rettet nedad
    1. Optag en 2D-løkke af aortabuen.
    2. Få spektral pulserende bølge Doppler billede ved stigende aorta.
    3. Få spektral pulserende bølge Doppler billede ved faldende aorta.

3. målinger

  1. Fortsæt til målinger, herunder global langsgående stamme. Udfør disse målinger offline for at reducere anæstesi tiden.

Representative Results

Figur 1 viser Probe positionen på brystet for at vise den parasternal vindue lang akse visning (figur 2). Denne visning giver nøjagtige målinger af venstre ventrikel hulrum og vægtykkelse, systolisk funktion (figur 3), venstre ventrikel udstrømning diameter (at anvende i andre formler som i hjertets udgang), stigende aorta diameter og venstre atrium diameter. Alle kammerets dimensioner blev indekseret til legemsvægten. Den parasternal lange akse visning giver anatomisk (med 2D-ekko) og funktionelle (med farve Doppler Imaging) evaluering af aorta og mitral ventiler. Denne visning gør det også muligt at identificere og måle perikardieffusion, hvis den findes. M-mode kan bruges til venstre ventrikel målinger (figur 3): septum og posterior Walls dimensioner, venstre ventrikel dimensioner, venstre ventrikel systolisk funktion og venstre ventrikelmasse1,3,4,10,14.

Venstre ventrikel systolisk funktion evalueres ved fraktioneret forkortelse og også ved at visualisere udflugt og fortykkelse af vægge under hjerte cyklus (vurderet af EKG). Venstre ventrikelmasse opnås ved formlen:
LV Mass = 0,8 x 1,04 x [(IVS + LVID + PWT)3 -LVID3]
(IVS: interventrikulær septum tykkelse; LVID: venstre ventrikel indvendig diameter; PWT: posterior vægtykkelse, med målinger foretaget ved slutningen-diastole)1,3,4,10,14.

Figur 4 viser Probe positionen på brystet for at vise den parasternal vindue kort akse visning. Denne visning giver mulighed for visualisering af den højre ventrikel udstrømning, aorta ventilen, lunge ventilen, lungearterien (figur 5), og venstre ventrikel Mid-kavitets størrelse (figur 6) og funktion (med 2D visualisering af segmental kontraktilitet)1,3,4,10,11.

Figur 7 viser sonde positionen på brystet for at vise de apiske synspunkter. I den apikale 4-kammer visning (figur 8), alle 4-kammer dimensioner (områder af alle 4 kamre og volumen af venstre ventrikel) og funktion kan vurderes. Den anatomiske og funktionelle karakterisering af mitral og trikuspid ventiler kan også evalueres. Den venstre ventrikel udstrømning, aorta ventil flow og stigende aorta blev opnået med apikale 5-kammer visning. Den apikale 2-kammer visning (figur 9) fokuserer på venstre atrium og ventrikel størrelse og funktion. Apical 3-kammer og 5-kammer synspunkter tillade aorta ventil og venstre ventrikel udstrømning evaluering. Alle synspunkter kombineres for at gøre det muligt at vurdere de forskellige venstre ventrikel vægge og segmenter og studiet af forskellige systoliske og diastoliske funktionsparametre1,3,4,10,11.

Venstre ventrikel diastolisk funktion kan vurderes ved pulserende Doppler Imaging på mitralventilen (figur 10), isovolumetrisk afslapnings tidspunkt for venstre ventrikel og vævs Doppler Imaging ved mitral kanalen1,3,12. Normal mitral tilstrømning består af bifasisk flow fra venstre atrium til venstre ventrikel. Under normale forhold er den tidlige flow-coinci Dent med E-Wave højere end det senere flow, der opstår med atrieflimningen (A-bølge).

Venstre ventrikel diastolisk funktion kan også undersøgt med vævs Doppler Imaging, som analyserer Myokardie hastigheden (Figur 11). Spektral vævs Doppler Imaging studier systolisk og diastolisk funktion over en hjerte cyklus og har 3 toppe: et positivt systolisk Peak (s'-bølge), der repræsenterer myokardieinfarkt og to negative diastoliske toppe (e'-bølge af tidlig diastolisk myokardial afslapning og a'-bølge af aktiv atrieflimen i sen diastole) vurderet på mitral ringformede niveau, fra septal eller lateral kanalen1,3,4,10,14

Karakterisering af venstre ventrikel diastolisk funktion ved pulserende Doppler Imaging ved mitralklap og vævs Doppler Imaging ved mitral kanalen bør omfatte følgende parametre: e-bølge hastighed, a-bølge hastighed, e/A ratio, e ' hastighed, en ' hastighed, e/e ' ratio og deceleration tid af e-Wave1,3,4,10,14.

Venstre ventrikel systolisk funktion kan undersøgt afmitral ringformet plane systolisk udflugt måling, fraktioneret forkortelse (figur 3), udslyngning fraktion, slagvolumen, hjertets udgang, systolisk væv s'-bølge hastighed (Figur 11) og globale langsgående stamme af Myokardie deformation med stamme og stamme analyse (figur 12)1,3,

Udslyngning fraktion beregnes med volumener af en modificeret Simpson metode baseret på visuelle spor af blod og væv interface ved hjælp af apikale 4 og 2-kammer synspunkter. På basal-eller mitral-ventil niveau lukkes konturen ved at forbinde de to modsatte sektioner af mitral ringen med en lige linje1,3,4,10. Mængden af blod, der danner udslyngning fraktion repræsenterer slagvolumen. Hvis mitralventilen er kompetent, kan dette ganges med puls for at beregne hjertets udgang1,3,4. Slagvolumen er baseret på målinger af blodgennemstrømning gennem den venstre ventrikel udløbs kanal under hjerte cyklus, ved hjælp af denne formel:
SV = π x (LVOT diameter/2)2 x VTi (lvot)
(LVOT: venstre ventrikel udstrømning tarmkanalen; LVOT diameter måles i parasternal lang akse visning. VTi(lvot): Velocity time Integral sporet fra pulserende bølge Doppler ved lvot i apisk 5-kammer visning)1,3.

Den mest almindeligt anvendte stamme-baseret måling af LV global systolisk funktion er global langsgående stamme opnået ved Myokardie deformation med stamme og stamme sats analyse1,3,4,10. Det er normalt vurderet af speckle-tracking ekkokardiografi, hvor toppen af den globale langsgående stamme beskriver den relative længde ændring af LV myokardiet mellem end-diastole og end-systole:
GLS (%) = (MLs − MLd)/MLd
(MLs: myokardial længde ved enden-systole; MLd: myokardial længde ved slutningen-diastole).

Målingerne bør begynde med den apiske 3-kammer visning for at visualisere aorta ventil lukning, ved hjælp af åbning og lukning af aorta ventilen i spektral Doppler Imaging eller aorta ventil åbning og lukning på M-mode Imaging1,3,4,10. Apical 4 og 2-kammer synspunkter er også evalueret, og alle tre visninger ' målinger er gennemsnit. Højre ventrikel systolisk funktion er evalueret af trikuspidklappen annulær plane systolisk udflugt (tapse) og væv Doppler Imaging på trikuspidklappen annulus. Alle ventiler er undersøgt af farve Doppler Imaging, der giver mulighed for direkte visualisering af stenose eller regurgitation (Figur 13). Hvis aorta ventil regurgitation er til stede, kan det undersøgt og kvantificeres ved Vena kontrakter og halvtryks tiden med kontinuerlig Doppler Imaging (Figur 14)15. Figur 15 viser opstigende aorta, aortabuen og den proksimale nedfaldende aorta visualiseret i suprasternal vindue.

Figure 1
Figur 1: sonde positionering for parasternal lang-akse visning. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2:2D parasternal lang-akse visning af venstre atrium (La), venstre ventrikel (LV), aorta ventil, stigende aorta (AO) og mitralklap (mv). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: M-tilstand af venstre ventrikel med målinger, herunder interventrikulær septum tykkelse i diastole (IVSd), venstre ventrikel indvendig diameter i diastole (LVIDd) og systole (Lvid'er), posterior vægtykkelse (LVIPWd), fraktioneret forkortelse (% FS), udslyngning fraktion beregnet med Teichholz metode [EF (Teich)], venstre ventrikelmasse (LVdMass), parietal tykkelse (EPR) og venstre ventrikelmasse med beregning tilpasset gnaver (LVM mus). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: sonde positionering for parasternal kort-akse visning. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5:2D parasternal kort-akse visning på aorta ventil (AO), venstre atrium (La), højre atrium (RA), højre ventrikel (RV) og pulmonal arterie (PA). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6: Parasternal kort-akse visning på venstre ventrikel papillære muskler niveau. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 7
Figur 7: sonde positionering for apisk 4-kammer visning. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 8
Figur 8:2D af 4-kammer visning, herunder venstre atrium (La), venstre ventrikel (LV), højre atrium (RA) og højre ventrikel (RV). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 9
Figur 9:2D ekko af apisk 2-kammer visning herunder venstre atrium (La), ventrikel (LV) og mitralklap (mv). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 10
Figur 10: pulserende bølge Doppler på mitral ventil, der viser e-bølge hastighed = 0,49 m/s, A-bølge hastighed = 0,33 m/s, E-bølge deceleration tid = 35 MS og E/A ratio = 1,48. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 11
Figur 11: spektral Doppler-væv ved septal-mitralannulus, der viser myokardial vævs bølger af diastole (e ' og a ') og systole (s '). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 12
Figur 12: analyse af myokardial deformation med langsgående stamme evalueret ved 4-kammer visning. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 13
Figur 13: visualisering af aorta regurgitation med farve Doppler. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 14
Figur 14: kontinuerlig Doppler af aorta ventil ved apikale 5-kammer visning, der viser regurgitation over baseline med halv tryk tid målt på 95 MS. venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 15
Figur 15: suprasternal visning af stigende aorta (ASC), aorta Arch (Arch) og faldende aorta (DESC). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Discussion

Denne protokol tillader en komplet ekkokardiografisk undersøgelse ved hjælp af konventionelle medicinsk ultralyd udstyr og en højfrekvent sonde i voksne rotter. Dette er et vigtigt aspekt af protokollen, da ultralyd udstyr dedikeret til små dyr er dyrt, og investeringen er ikke altid berettiget.

Som langsgående billedbehandling undersøgelser kræver gentagen anæstesi, en kombination af medetomidin-midazolam-fentanyl blev foreslået i denne protokol, da det er mere egnet til seriel brug i forhold til isofluran eller en blanding af ketamin-xylazine, i Wistar rotter. Den foreslåede ekko kardiografiske protokol er dog kompatibel med enhver anden anæstesi protokol16. Som beskrevet indeholder vores ekkokardiografi protokol en evaluering af flere parametre, der gør det muligt at identificere anatomiske og funktionelle hjerte ændringer.

Med fokus på den anatomiske karakterisering, er det muligt at evaluere dimensionerne af alle hjertekamre og deres dilatationer, venstre ventrikel hypertrofi, valvulær fibrose eller kalcifikationer. Med hensyn til hjertets funktion kan den venstre ventrikel systolisk og diastoliske funktion og den højre ventrikulære systoliske funktion analyseres1,3,4. Også, hjertets ventil anatomi og funktion er undersøgt, ved hjælp af 2D-ECHO for anatomiske karakterisering (identificere fibrose, forkalkning eller unormal åbning) og ved hjælp af Doppler Imaging til funktionel karakterisering og påvisning af stenose eller regurgitations. Color Doppler Imaging muliggør detektion af strømningsretning og turbulenser og spektral Doppler bølger tillader målinger af hastigheder og gradienter1,3.

Tilstrækkelig billedkvalitet blev opnået i næsten alle rotter (mindste vægt på 200 g), men på grund af Inter-individuelle forskelle i anatomi, ekko kardiografiske synspunkter kan ikke opnås med nøjagtig samme definition mellem rotter, som kan have en indvirkning i hulrum dimension målinger. Der er 5% intra-observatør rapporterede variabilitet på venstre ventrikel M-mode målinger17. Især, når du bruger M-mode til venstre ventrikel målinger, kan følgende begrænsninger eksistere: vanskeligheder med at få en vinkelret vinkel; herunder kun basal segmenter (resulterer i unøjagtige målinger i nærværelse af asymmetrisk hypertrofi eller regional systolisk dysfunktion); og geometriske antagelser (i betragtning af at venstre ventrikel er en spinde ellipsoide med en 2:1 lang/kort akse ratio og symmetrisk fordeling af hypertrofi). Også, medtagelse af kubed målinger kan påvirke nøjagtighed, da selv en lille fejl i dimensioner kan føre til overvurderet masse1,3,10. Selv når du bruger volumener og udslyngning fraktion beregnet af Simpsons metode, der er ulemper: Apex er ofte foreshorede; den endocardial Dropout kan bias målingen og er blind for at forme forvrængninger ikke visualiseret i apikale 4 og 2-kammer visninger1,3,10.

Vigtigere, denne protokol fremhæver brugen af avancerede målinger og evalueringer, såsom venstre ventrikel stamme og stammen sats, vurderet af speckle tracking, for at opnå mere komplette oplysninger om Myokardie fibre adfærd1,3. For en mere præcis stamme og stamme evaluering, optimering af billedkvalitet, maksimerer frame rate, og minimering af Apex forudseende er påkrævet. Midwall global langsgående stamme anvendes, da det er enigt med mere offentliggjorte tilgængelige data og er blevet vist i flere kliniske undersøgelser for at være robust og reproducerbar10. Den elektro kardiografiske monitorization integreret i udstyret er meget tilbøjelige til artefakter, som er en begrænsning. Også, det er meget vigtigt at angive, at den funktionelle eller hæmodynamiske hjertestatus af rotten kan afhænge af variabler såsom temperatur, blodtryk og hjertefrekvens4,5,6,7,8,9,13,14,17.

Da opløsningen er relateret til Probe frekvensen, forventes den fremtidige udvikling at udvikle højere frekvens sonder og dermed højere opløsning og billed definition i ikke-invasiv kardiovaskulær billeddannelse hos små dyr, med denne type Udstyr. Standardisering af metoder og målinger anses for at være kritisk inden for dette forskningsområde, idet den når frem til en mere præcis ekkokardiografisk diagnose af eksperimentelle rotte modeller og resulterer i en bedre forståelse af molekylær biologi af humant kardiovaskulær Sygdomme.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

ARSP og ATP støttes af stipendierne SFRH/BD/121684/2016 og SFRH/BPD/123181/2016, henholdsvis fra Fundação para a Ciência e tecnologia.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
12S-RS Probe GE Medical Systems H44901AB
Antisedan (5 mg/mL) Esteve P01B9003
EKG monitoring unit GE Medical Systems N/A
Electrodes FIAB F9089/100
Fentanilo (0.05 mg/mL) B.Braun BB3644960
Flumazenilo (0.1 mg/mL) Generis MUEH5933080
Insuline Syringe 1 mL SOL M 1612912
Lubrithal gel (10 mg) Dechra NC519
Medetor (1 mg/mL) Vibarc P01B0308
Midazolan (5 mg/mL) Labesfal MUEH5506191
Shaver Razor AESCULAP Isis GT608 Braun 90200714
Small Animal Heated Pad 120 V K&H Manufacturing inc. 655199010608
Ultrasound Gel Parker Laboratories REF 01-08
Ultrasound machine GE Medical Systems VIVID T8
Underpads Henry Schein 900-8132

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Armstrong, W. F., Ryan, T. Feigenbaum's Echocardiography. , 7th Edition, Lippincott Williams & Wilkins. (2010).
  2. Douglas, P. S., et al. ACCF/ASE/ACEP/ASNC/SCAI/SCCT/SCMR 2007 appropriateness criteria for transthoracic and transesophageal echocardiography: a report of the American College of Cardiology Foundation Quality Strategic Directions Committee Appropriateness Criteria Working Group, American Society of Echocardiography, American College of Emergency Physicians, American Society of Nuclear Cardiology, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Cardiovascular Computed Tomography, and the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance endorsed by the American College of Chest Physicians and the Society of Critical Care Medicine. Journal of the American College of Cardiology. 50 (2), 187-204 (2007).
  3. Otto, M. C. Textbook of Clinical Echocardiography. , 6th Revised Edition, Elsevier - Health Sciences Division. (2018).
  4. Liu, J., Rigel, D. F. Echocardiographic examination in rats and mice. Cardiovascular Genomics. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols). 573, 139-155 (2009).
  5. Ram, R., Mickelsen, D. M., Theodoropoulos, C., Blaxall, B. C. New approaches in small animal echocardiography: imaging the sounds of silence. American Jounal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 301 (5), H1765-H1780 (2011).
  6. Aronsen, J. M., et al. Noninvasive stratification of postinfarction rats based on the degree of cardiac dysfunction using magnetic resonance imaging and echocardiography. American Jounal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 312 (5), H932-H942 (2017).
  7. Forman, D. E., Cittadini, A., Azhar, G., Douglas, P. S., Wei, J. Y. Cardiac morphology and function in senescent rats: gender-related differences. Journal of the American College of Cardiology. 30 (7), 1872-1877 (1997).
  8. Walker, E. M. Jr, et al. Age-associated changes in hearts of male Fischer 344/Brown Norway F1 rats. Annals Of Clinical And Laboratory Science. 36 (4), 427-438 (2006).
  9. Watson, L. E., Sheth, M., Denyer, R. F., Dostal, D. E. Baseline echocardiographic values for adult male rats. Journal of the American Society of Echocardiography. 17 (2), 161-167 (2004).
  10. Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).
  11. Galderisi, M., et al. Standardization of adult transthoracic echocardiography reporting in agreement with recent chamber quantification, diastolic function, and heart valve disease recommendations: an expert consensus document of the European Association of Cardiovascular Imaging. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 18 (12), 1301-1310 (2017).
  12. Nagueh, S. F., et al. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 29 (4), 277-314 (2016).
  13. Weytjens, C., et al. Doppler myocardial imaging in adult male rats: reference values and reproducibility of velocity and deformation parameters. European Journal of Echocardiography. 7 (6), 411-417 (2006).
  14. Scheer, P., et al. Basic values of M-mode echocardiographic parameters of the left ventricle in outbreed Wistar rats. Veterinarni Medicina. 57 (1), 42-52 (2012).
  15. Lancellotti, P., et al. Recommendations for the echocardiographic assessment of native valvular regurgitation: an executive summary from the European Association of Cardiovascular Imaging. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 14 (7), 611-644 (2013).
  16. Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. Influence of repeated anaesthesia on physiological parameters in male Wistar rats: a telemetric study about isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl. BMC Veterinary Research. 10, 310 (2014).
  17. Dragoi Galrinho, R., et al. New Echocardiographic Protocol for the Assessment of Experimental Myocardial Infarction in Rats. Maedica (Bucharest). 10 (2), 85-90 (2015).

Tags

Medicin ekkokardiografi Wistar rat hjertets anatomi hjertefunktion hjerteklapper diastolisk funktion systolisk funktion 2D-ECHO Doppler
Ekkokardiografisk vurdering af hjertets anatomi og funktion hos voksne rotter
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ribeiro, S., Pereira, A. R. S.,More

Ribeiro, S., Pereira, A. R. S., Pinto, A. T., Rocha, F., Ministro, A., Fiuza, M., Pinto, F., Santos, S. C. R. Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats. J. Vis. Exp. (154), e60404, doi:10.3791/60404 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter