Name: 고주파 고해상도 Echocardiography : 국소 빈혈 - reperfused Murine 중심부에 심근 스트레인, 수축성 및 승모판 병리 현상의 비침습 반복 측정에 대한 최초의 증거 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-07-09T17:10:00.000+00:00
Duration: 11 min 50 s
Description: 배우세요 고주파 도플러 초음파를 이용하여 쥐 심근의 허혈-재관류 후 심근 변형률, 수축성 및 승모판 역류를 비침습적으로 반복 측정하는 방법을. 이 기법은 심혈관 기능 평가 연구에 필수적입니다.

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CKS에 NHLBI R01 HL073087.

실험 프로토콜 다음과 같은 다른 프로토콜은 아닌 invasively IR murine 마음을 조사하기위한 측정의 타당성을 확립하는 데 사용되었습니다. 베이스 라인 echocardiographic 이미징은 IR에서 복구하는 동안 여러 시간이 지점에 echocardiography 다음되었다 국소 빈혈 reperfusion의 수술 - 유도 (IR, 프로토콜 1) 다음했습니다. 프로토콜 1. 왼쪽 앞쪽에 내림차순 (내사) 동맥 IR : 수술 남성 C57BL / 6 마우스 성인 차우와 식수 광고 libitum에 액세스할 수있는 표준 실험실 주택 조건 유지했다 (8 주 된, 할렌 기술, IN, 24.5 ± 1.5g은 ± SD를 의미). 마우스 마취제 (100 MG / kg)과 따뜻한 수술 테이블에 누워 xylazine (10mg/kg)의 혼합물의 intraperitoneal 주사를 사용하여 anesthetized되었고, endotracheally intubated. 설치류에 대한 적절한 마취 비행기는 발가락 핀치 반사의 정지와 호흡의 저하에 의해 추론이다. 악기 70 % 에탄올 세척 및 autoclaving를 통해 소독했다. 멸균 필드를 왼쪽으로 모든 악기는 계속 사용하기 전에 1 분 핫 비드 악기 살균기에 삽입되었다. 생쥐는 적절한 속도와 갯벌 볼륨에서 공기 isoflurane 혼합물을 사용하여 (하버드 장치, 보스톤, MA) 환기가되었습니다. 심장 전기 생리학은 3 리드 ECG 설치 프로그램을 사용하여 수술을 통해 모니터링되었고, 변경 사항은 PC Powerlab 소프트웨어 (AD 악기)를 사용하여 기록되었다. 마음은 왼쪽 thoracotomy를 통해 접근했다. 왼쪽 폐를은 심낭에 대한 액세스를 허용하도록 철회했다. 왼쪽 외이는 테이퍼 바늘에 장착 7-0 Prolene의 봉합사를 사용하여 격리했던 관상 동맥 래드를 노출 고가했다. 봉합사는 가역 국소 빈혈을 유발하기 위해 PE - 10 튜브의 조각을 통해 강화되었다. 내사는 60 분 occluded했다. 60 분 후 봉합은 부상 myocardium의 reperfusion 수 있도록 릴리스되었습니다. 성공 reperfusion시 흉부가 중단 7-0 Prolene의 봉합뿐만 아니라 5-0 Prolene의 봉합과 함께 피부 절개로 폐쇄되었습니다. 수술 전반에 걸쳐, 체온은 36.7에서 유지되었다 ± 0.5 ° C 온수 수술 테이블을 사용하고 직장 열 프로브와 함께 감시. 허혈성 - 에피소드 시각 감상할 수 있습니다 LV myocardium의 엷은 착색을 초래합니다. 흉부는 봉합, 폐쇄되었고, tracheal 관은 그 스스로 호흡을하기 위해 마우스를 사용 끊어졌습니다. 동물은 다음의 케이지에 반환 37으로 설정 난방 블록 ° C.에 게재되었습니다 복구가 완료되었습니다되면, 동물은 echocardiographic 이미징하기 전에 쥐 동식물 사육장 단위로 반환했습니다. 모든 절차는 오하이오 주립 대학의 기관 실험실 동물 관리 및 사용위원회 (ILACUC)에 의해 승인되었습니다. 프로토콜 2. 심장 기능과 벽 운동 이상의 검출의 결정을위한 M - 모드 영상 프로토콜 심장 기능과 벽 모션 이상의 요골 및 길이 변화를 평가하기 위해, 우리는 고주파, 고해상도 초음파 스캐너 (영상 Sonics 주식 회사, 토론토, 캐나다)를 사용하여 사전 IR 이미징을 수행. 같은 벽 치수 표준 M - 모드 echocardiography 매개 변수는 수축기, 심장 확장과 뇌졸중 볼륨, 분출 분수 (EF), 부분 단축 (FS), 심장 출력 (CO), 그리고 수축기 및 심장 확장에서 내부 직경에서 볼륨을 사용하여 평가되었다 각 시점 (사전 IR, 일 3 일 7)에 지은 M - 모드 프로토콜. 프로토콜 3. VevoStrain 추적 알고리즘 프로토콜을 스페클 B - 모드 영화는 인수 및 변형 분석을 수행하는 알고리즘을 VevoStrain - 내장 사용하여 처리를 받게되었습니다. 이것은 허용 속도, 변위, 변형 및 컨트롤 패널에서 원하는 아이콘을 클릭하여 수행했던 데이터 값과 함께 대화형 플롯 및 M 모드 이미지를주는 인터페이스에서 제공되는 별도의 라디오 버튼을 통해 변형 속도의 평가. 레인스의 추적 평가 스페클 2 - D는 신 루프가&gt; 275 프레임 / s의의 프레임 속도에서 LV 짧은 축보기에 인수되었다 그레이 스케일 워크 스테이션에서 오프라인 분석을 위해 각 실험, 적어도 세번이나 심장주기 기록되었으며 디지털 하드 디스크에 저장됩니다. 우리는 Vevo2100 통합 작은 반점 추적 알고리즘을 사용합니다. 스트레인 분석 같은 훈련 관찰자에 의해 수행되었다. 관심 지역은 최소한 endocardial 지역에 해당하는 이미지에서 뇌실의 단면에 걸쳐 중첩되었다. 소프트웨어 알고리즘은 자동으로 6 세그먼트로 LV 짧은 축보기를 나눈 것은 심장주기에 걸쳐 추적을 작은 반점을 찍다. 추적 품질 그때 시각 검사, 그리고 그것이 적어도 다섯 구간에 대해 만족했다면, 추적 받아 있었다에드. 프로토콜 4. 도플러 유량 측정 프로토콜 승모판 병리 현상을 연구하고 LV 수축기 혈압 (DP / DT)의 변화의 속도를 계산, 도플러 유량 검출 프로토콜이 사용되었습니다. 이러한 목적으로, 전원 도플러 혈류 속도 프로파일은 승모판 regurgitant 제트와 대동맥 제트에 프로브를 삽입하여 인수했다. 혈류 속도의 영상이 같은 산봉우리와 의미 속도, 최대로 매개 변수의 값을 구하여 압력 기울기, 속도 시간 적분, 그리고 시간을 의미 측정하여 다음되었다. DP / DT의 계산을 위해, 승모판 regurgitant 속도 프로파일은 초기 수축기 (속도 프로파일의 가파른 경사면은 하중 의존성을 최소화하기 위해)와 경사의 해당 시간에 속도를 측정하는 데 사용되었다. 마지막으로, 베르누이의 방정식은 수축기 혈압의 증가 속도를 결정하기 위해 속도 - 압력 변환을 제공했습니다. Echocardiographic 데이터 수집 마우스가 37 실온에서 의식 상태로 몇 군데 있었다 ° C와 경향이 왼쪽 decubitus 위치에 경험이 핸들러에 의해 실시하는 동안 주위 조명을 감소. 마음은 1.0 cm의 깊이 설정으로 parasternal 장기 및 단기 축 전망과 ≥ 270 프레임 / s의의 프레임 속도에서 2 - D 모드에서 몇 군데되었습니다 M - 모드 이미지는 200mm / s의의 스위프 속도로 얻은 모든 측정은 Echocardiography의 미국 사회에서 제공하는 지침에 따라 수행되었다. 이미징은 심전도의 탠덤 등록과 함께 의식 생쥐에서 수행되었다. 최종 수축기는 최소 LV 지역으로 정의되었다. Segmental S 서크와 S 방사선 곡선은 다음 최종 diastolic 지점에서 시작하는 적절한 신호를 통합하여 구축 후 평균 segmental 스트레인 곡선을 얻기 위해 평균했다. 최종 수축기 종자는 다음의 평균 변형 곡선에서 얻은되었습니다. 대표 결과 높은 프레임 속도 (8 kHz에서)에서 얻은 2 차원 영화는 고품질 심근 변형을 추정하기 위해 이용되었다. 시간의 함수로 2 차원 elastograms (스트레인 이미지)뿐만 아니라 변형 프로파일 IR의 기능 결과를 주셔서 감사합니다 도움이되었습니다. 상기 방법은 다음과 같은 매개 변수의 신뢰성 감지 LED : 표준 IR의 결과 (일반적으로 문헌에보고) <ul><li> 왼쪽 심실 (LV) 수축 <ul><li> 부상은 기능 상실의 결과로 심장의 수축과 이완을 impairs </li><li> LV 챔버 지역과 질량의 변화 (비대) </li></ul></li><li> 마음을 치고 사전 IR 및 사후 IR 모두 isovolumetric 단계의 LV 완화 </li><li> 손상된 섹터 현명한 벽 운동 </li><li> 혈액 흐름 패턴에서 난기류로 색상 도플러 영화와 속도 프로파일에 의해 공개 </li><li> 구형 대한 LV 모양 변경 </li><li> 손상된 방출 분율 </li><li> 감쇠 분수 단축 </li></ul> 고유 포스트 IR 결과 (전에 murine IR 설정에 보고된 아니지만 인간 임상 중요한 것으로 알려져 안) <ul><li> 효과적인 regurgitant 오리피스 (에로) <ul><li> 밸브 모양의 무능력의 기본 측정 </li></ul></li><li> 감소 심근 변종 (원주뿐만 아니라 레이디얼) <ul><li> 심근 강도와 해부 학적 변형의 기본 측정 </li></ul></li><li> LV 분야 asynchrony <ul><li> 심장의 고유 정기 펌핑 특성의 기본 측정 </li></ul></li><li> 벽 운동과 대칭 <ul><li> 벡터의 크기와 방향의 변화는 해당 사이트에서 크기, 방향과 대칭을 보여주는 </li></ul></li><li> 승모판 및 대동맥의 치수 <ul><li> 승모판 구멍과 대동맥의 내부 직경의 변화 </li></ul></li><li> 승모판 병리 <ul><li> LV에서 승모판 전단지의 불완전한 폐쇄로 인해 좌심방으로 혈액의 흐름이 다시 </li></ul></li></ul><ul><li> 섹터 현명한 반경의 크기의 변화 (Srad)와 원주 (Scir) 변형 </li><li> 사전 IR 데이터를 상대적으로 자신의 변화 패턴에 표시된 편차와 함께 변형 속도의 변화 </li><li> LV 분야의 동시성은 Echocardiography의 미국 사회에 따라 나누어 </li><li> 조직 도플러 영상 및 변형에 의해 평가로 심실 기계 심근 강성과 동시성과 협회 심근 강도를 감소 </li><li> IR - 해당 사이트의 영화를 묘사한 손상된 운동 (느린와 비대칭)와 같이 벡터의 크기와 방향의 변화 </li><li> 승모판 orif의 내부 직경얼음과 대동맥 </li></ul><img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig1.1.jpg" alt="그림 1 I" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1 I"> 그림. . 1i 심근 스트레인 측정 : 가장 짧은 벡터 (M1)에 의해 표시되는 최종 심장 확장 완전한 휴식 <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig1.2.jpg" alt="그림 1 II" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1 II"> 그림. . 1ii 심근 스트레인 측정 : LV는 벡터의 길이와 방향으로 표시된 계약이며, 부상 사이트 (그린 포인트)는 수축을 제한했다 (M2) <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig1.3.jpg" alt="그림 1 III" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1 III"> 그림. . 1iii 심근 스트레인 측정 : 가장 짧은 벡터 (M3)에 의해 표시되는 최종 수축기, 수축 전체 <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig1.4.jpg" alt="그림 1 IV" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1 IV"> 그림. . 1iv 심근 스트레인 측정 : 심장 확장에서 긴 축 (M4) <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig1.5.jpg" alt="그림 1 V" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1 V"> 그림. 1v 심근 방사상 변형 (S 방사선) 측정 :. 색상 코드 곡선은 Fig1.i - IV의 이미지에서 각각의 색 지점에서 변형 (M5)를 나타내는 <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig1.6.jpg" alt="그림 1 VI" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 1 VI"> 그림. 1vi 심근 원주 응력 (S CIR) 측정 :. 색상 코드 곡선은 Fig1.i - IV의 이미지에서 각각의 색 지점에서 변형 (M6)를 나타내는 그림 1. 최종 심장 확장 (ED) 및 최종 수축기 (ES)와 LV 챔버 크기 사후 IR의 변화를 시각화 B - 모드 영화. 2 차원에 의해 왼쪽 심실 (LV) 원주 응력 (S 서크)과 요골 응력 (S 방사선)을 결정하기 위해 B - 모드 영상 추적 echocardiography을 작은 반점을 찍다. VevoStrain myocardium의 움직임의 크기와 방향, 장애인 myocardium의 부상 사이트에서 벡터를 시연 축 및 parasternal 긴 축 전망을 묘사 벡터를 관찰하는 추적 알고리즘을 작은 반점을 찍다. 기본 마우스와 마우스 게시물 IR day7에서 요골 및 세로 종자. 색상 기준 (사전 IR)의 myocardium 사이트에 다른 색상 코드 포인트를 보여주는 스트레인 프로파일을 코딩하고 (POST - IR, day7) 마음을 치료. LV - 좌심실, RV - 우심실, S 방사선 요골 변형, S CIR - 원주 응력. <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig2.jpg" alt="그림 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 2"> 그림 2. 심근 sectoral 동시성. 분석 변형 데이터 사전 및 사후 IR에 따라. LV는 Echocardiography의 미국 사회에 따라 여섯 분야 (1 = 후부 기초, 4 = 앞쪽에 기초, 2 = 후부 중간, 5 = 앞쪽에 중간, 3 = 후부 아펙스 6 = 앞쪽에 아펙스)로 나뉘어. 조직 도플러 및 스트레인 이미징에 의해 평가로 심근 강성와의 연결을 볼 수 심실 기계 synchrony의 검증. 밀리초 단위로 해당 분야에서 최고로 시간 값으로 1-6에서 섹터를 보여주는 컬러 코드 이미지 패널. 그래프의 관점에서 사전 IR 및 사후 - IR 제공 요골 및 세로 synchronicities. 그래프의 색상은 해당 분야의 색상과 일치합니다. <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig3.1.jpg" alt="그림 3 I" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 3 I"> 그림. . 3i 해부 학적 측정 : 쥐 심장의 승모판 병리 오리피스 직경 (반복 측정 파란색 라인), 대동맥의 샘플 볼륨 (노란색 라인) (M8) <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig3.2.jpg" alt="그림 3 II" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 3 II"> 그림. 마우스 심장, 상단 순방향 및 승모판 (M9)에서 낮은 역방향 흐름에 3ii. regurgitant 흐름 프로필 <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig3.3.jpg" alt="그림 3 III" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 3 III"> 그림. 마우스 마음에 유속 프로필 아웃 3iii. 대동맥 (M10) <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig3.4.jpg" alt="그림 3 IV" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 3 IV"> 그림. 3iv. 승모판에서 regurgitant 구멍, 아오 = 대동맥, LA = 좌심방, LV = 좌심실, R = 반지름 (M11) 그림 3. 승모판 V의 regurgitant 분율 (RF). regurgitant 분획의 측정 Echocardiographic 이미지 패널 (RF). 대동맥 직경 (AOD)와 regurgitant 제트과 대동맥의 샘플 볼륨의 위치를​​ 보여주는 승모판 오리피스 직경 (MVD)의 측정. 이러한 측정 기준 위 아래 속도 프로파일은 순방향 및 역방향 혈액 LV로 흐름과 다시 좌심방로 표시하는 regurgitant 속도 프로파일과 오름차순 대동맥 흐름을 제공합니다. 수식을 사용하여 RF (%)을 계산, RF = MV CSA * 심장 확장에서 MV 제트의 VTI - 아오 CSA * 수축기에서 아오 제트의 VTI) * 100 / MV CSA * VTIMV니다. regurgitated 승모판에 게시할 - IR 마우스 표시기에 regurgitant 분수를 보여주는 regurgitant 분수의 부량. LV의 구형에 의한 승모판 효과 regurgitant 오리피스의 변화 (에로) 포스트 IR. 대표 컬러 도플러 이미지 LV 왼쪽 중앙홀에서 흐르는 혈액을 묘사. 확대 혈액 흐름 오리피스는 난류 증가 비정상적인 흐름 속도를 나타냅니다. 에로는 밸브 모양의 무능력을 나타내는. 유속이 별칭. 펄스 파가 층류에서 난류로 전환을 결정 혜택으로 활용됩니다. 에로 계산은 수식을 사용하여, 에로 = 흐름 / Vmax = 2 π R2 마침 / Vmax, VA = 앨리어싱 속도, R = 오리피스 반경, Vmax = 최대 속도. <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig4.1.jpg" alt="그림 4 I" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 4 I"> 그림. 사전 IR 마우스의 기능을 매개 변수의 4i. 측정. 소프트웨어 추적, 빨간색 수직선에 의해 매개 변수를 계산 = 심장 확장, 녹색 수직선의 수축기 (M12) <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig4.2.jpg" alt="그림 4 II" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 4 II"> 그림. 포스트 IR 마우스의 기능을 매개 변수의 4ii. 측정. 소프트웨어 추적, 빨간색 수직선에 의해 매개 변수를 계산 = 심장 확장, 녹색 수직선의 수축기 (M13) 그림 4. 심실 수축기 압력 (DP / DT)의 변화의 속도 : 사전 및 사후 IR. DP / DT와 함께 방출 분율의 상관 관계 (EF). 기본 기능 측정이 촬영되는에서 M 모드를 보여주는 이미지 패널. 시간이 지남에 심장 수축성의 차별, DP / DT 포스트 IR을 보여주는 막대 그래프. 한 매개 변수의 측정을 나타내는 것은 다른 임상 정보를 제공합니다. <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig5.jpg" alt="그림 5" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 5"> 그림 5. 사전 IR 스트레인 측정을 보여주 짧은 축 영화. 마우스 심장 미리 IR의 형태를 시각화하기 위해 심장의 parasternal보기에서 얻은 Echocardiographic 영화. <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig6.jpg" alt="그림 6" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 6"> 그림 6. 포스트 IR LV 스트레인 측정을 보여주 짧은 축 영화 마우스 LV 대표 축 영화로 간주 측정 다섯 특정 지점으로 조직 변형 벡터를 시연 endocardium을 추적. <img src="/files/ftp_upload/1781/1781fig7.jpg" alt="그림 7" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="그림 7"> 그림 7. Parasternal 긴 축 컬러 도플러 영화 혈액을 보여주는 컬러 도플러 흐름 영화 심장 확장하는 동안 LV에 승모판을 통해 좌심방에서 펌핑하여 혈액쪽으로 흐름이 떨어져 파란색과 붉은 색 (BART)의 방향으로 마음의 수축기 단계 동안 대동맥을 통해서 펌프입니다 초음파 프로브.

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</ol>

사용하여 측정을 기반으로 변형 데이터를 추적 알고리즘은 소프트웨어에 의해 수행되는 분석의 가장으로 의존 상대적으로 덜 옵서버는 작은 반점을 찍다. 그러나 관찰자는 경험에 더 의존 B - 모드 영화 epicardium 및 endocardium의 경계선을 추적하는 동안 주의해야합니다. 또한, 속도 프로파일 M 모드 분석 및 측정도에 의존 최소한의 관찰자이다. 압력이 베르누이의 수식하는 측정 오류에도 소량의 수에 의해 표현으로 정상 속도의 제곱과 직접 의존하기 때문에 그러나, 시대의 압력 상승 및 측정의 측정에서 관찰자가 측정하는 동안 매우 세심한주의가 필요합니다 DP / DT의 측정에서 전체 오류에 대한 제곱 효과를 생산하고 있습니다. 또한, regurgitant 구멍이 수축기에 걸쳐 반드시 지속되지 않으며 이것은 잠재적으로 심각 regurgitant의 평가에 영향을 줄 수 있습니다. 마취의 높은 복용 다른 기능 매개 변수에 영향을 미치는 부분 단축의 극적인 감소가 발생할 수 있습니다. 따라서, 진정 작용의 표준 사용하는 더 나은 결과를 위해 중요합니다. 대부분의 매개 변수 예를 들어, MRI 태그는 2D 및 3D 변종을 측정할 수있는 다른 modalities를 사용하여 측정할 수 있습니다. 그러나, echocardiography 더 사용자 친화적인 것입니다.

<table><tbody><tr><td>Vevo2100</td><td>비주얼소닉스, 인크.</td><td>SN2100-0032</td><td></td></tr><tr><td>환기 장치</td><td>하버드 앱파레이터스</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>&lt;a href="http://www.adinstruments.com/products/software/research/LabChart-Software/" target="_blank"&gt;PC Powerlab 소프트웨어&lt;/a&gt;</td><td><a href="http://www.adinstruments.com/" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> ADInstruments</a></td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>이소플루란</td><td>Vedco, Inc.</td><td>5260-04-12</td><td></td></tr><tr><td>아쿠아소닉 젤 100</td><td>파커 래버러토리스 인코포레이티드</td><td>01-02</td><td></td></tr></tbody></table>

고주파 고해상도 echocardiography : 국소 빈혈 - reperfused murine 중심부에 심근 스트레인, 수축성 및 승모판 병리 현상의 비침습 반복 측정에 대한 최초의 증거

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

국소 빈혈 reperfusion - (IR)은 수술 후 주요 임상 중요성의 기능 매개 변수의 시간적 변화를 모니터링하는 반복 영상의 대상이되었다 murine 마음 수행되었다. 2 차원 동영상은 높은 프레임 속도 (8 kHz에서)에 인수되었다 고품질 심근 변형을 추정하기 위해 이용되었다. 2 차원 elastograms (스트레인 이미지)뿐만 아니라, 스트레인 프로파일, 시각되었습니다. 결과는 양적 왼쪽 심실 (LV) 수축, LV의 휴식과 그대로 생쥐 두 사전 IR 및 사후 IR 뛰는 마음 isovolumetric 단계를 포함하여 심장 행사에 IR - 유발 변화를 평가하는 강력한되었습니다. 또한, 손상된 섹터 현명한 벽 운동과 infarcted myocardium의 해부 학적 변형이 시각되었습니다. elastograms은 마우스에서 심근 경색에 의해 영향을받는 것으로 알려져 있습니다 일반 생리 지표 이외에 다음 매개 변수에 대한 정보를 제공하는 고유 수 있었다 : 승모판 구멍과 대동맥의 내부 직경, 효과적인 regurgitant 구멍, 심근 스트레인은 ​​(원주뿐만 아니라 요골 등), 느린 및 비대칭 벽의 움직임을 보여주는 컬러 도플러 영화와 속도 프로파일, LV 부문에서 asynchrony하고, 벡터의 길이와 방향의 변화에​​ 의해 공개로 혈액 흐름 패턴에서 난기류. 이 작품은 그러한 분석을 수행하는 방법의 시각적 데모를 강조합니다.

고주파 도플러 초음파는 지역 심근 기능을 평가하기위한 새로운 기술입니다. 이 작품은 심근 스트레인, 국소 빈혈 - reperfused (IR) murine 마음에 DP / DT 및 승모판 병리 현상의 반복 측정이 다양한 이미징 플랫폼의 응용을 보여주는 첫번째 증거를 제공합니다.

고주파 고해상도 Echocardiography : 국소 빈혈 - reperfused Murine 중심부에 심근 스트레인, 수축성 및 승모판 병리 현상의 비침습 반복 측정에 대한 최초의 증거

마우스 심장에 허혈-재관류(IR)를 외과적으로 유도한 후, ...의 시간적 변화를 모니터링하기 위해 반복적인 영상 촬영을 수행하였다.

이 영상은 허혈 상태에서 고주파, 고해상도 심초음파 검사를 수행하는 절차를 보여줍니다. 마취된 마우스의 좌전하행동맥을 폐쇄하여 외과적으로 허혈을 유도한 후 재관류를 실시합니다. 회복 후, 마우스는 ECG 마취 및 공기 결합형 가온 플랫폼 위에 배치됩니다.장축 변형 분석을 위해 B 모드로 영상을 획득하고, 심장 기능 변형 영상 및 동기화 분석을 위해 해당 모드를 사용하며, 속도 프로파일을 위해 컬러 도플러 모드를 사용합니다. 이후 영상을 처리하여 변형 곡선과 변형 기반 동기화를 도출하고, 좌심실(LV) 압력의 변화율을 구합니다. 안녕하세요, 저는 오하이오 주립대학교 의료 센터 외과 및 데이비스 심장 폐 연구소의 Chandon Sen 박사입니다.고주파 고해상도 심초음파 검사는 동일한 동물로부터 반복 측정을 통해 임상적으로 유의미한 데이터를 얻을 수 있는 새롭고 강력한 도구입니다. 오늘은 이 기술을 사용하여 허혈 관류된 마우스 심장의 심근 스트레인 수축력과 승모판 역류를 측정하는 방법을 보여드리겠습니다. 먼저, 제 연구실의 Jason Driggs가 허혈 유도 및 마우스 심장 관류를 위한 수술 절차를 시연하겠습니다.다음으로, 저희 연구실의 의공학 박사후 연구원인 Surya Al 박사가 이미징 절차를 시연하겠습니다. 마지막으로, 오하이오 주립대학교 의료 센터 심장 센터 소장이자 심초음파 임상 전문가인 Thomas Ryan 박사가 맺음말을 전하겠습니다.이제 시작하도록 하겠습니다. 마취된 8주령의 수컷 C 57 black six 마우스를 가열된 수술대 위에 놓아 이 절차를 시작하십시오. 동물의 체온은 직장 열 프로브로 모니터링해야 하며, 수술 전 과정 동안 36.7 ± 0.5 °C로 유지되어야 합니다.소독제로 피부를 소독한 후 알코올로 소독하며, 이 과정을 각각 3회 반복합니다. 기관 위에 0.7 centimeter 크기로 정중 절개를 하여 삽관합니다. 주변 선조직을 둔탁하게 박리하여 기관을 시각화합니다. 그런 다음 20 gauge 카테터를 입을 통해 ET tube로 삽입합니다. 카테터 팁을 사용하여 마우스에게 0.5% isof fluorine으로 환기시킵니다.마취 상태를 유지하기 위해, 5-0 봉합사로 목 주변의 피부를 봉합합니다. 수술 전 과정 동안 심장 전기생리학을 모니터링할 수 있도록 피하 바늘을 삽입하여 3리드 ECG를 설정합니다. 심장 전기생리학의 변화를 기록해야 합니다.PC power lab 소프트웨어를 사용하십시오. 동물을 회전시켜 왼쪽 면이 드러나게 합니다. 횡단면을 따라 절개하십시오.그 다음, 네 번째와 다섯 번째 갈비뼈 사이 공간을 둔탁하게 절개합니다. 심낭을 절개하는 동안 구리 늑골 확장기를 사용하여 흉부를 개방된 상태로 유지합니다. 이어서, 폐동맥과 좌심방 사이의 심낭에 접근할 수 있도록 왼쪽 폐를 견인합니다.중격벽을 따라 7.0 지점을 지나면 좌전하행동맥이 위치합니다. 그 아래에 프롤린 봉합사를 배치하십시오. 그런 다음 그 위에 PE 10 두 개를 크게 배치하고 튜브를 묶어 고정합니다.허혈을 유도하기 위해 튜빙을 60분 동안 그대로 둡니다. 60분 후, 심장에 혈류를 재개시키기 위해 루프 내 봉합사의 끝부분을 절단합니다. 7-0 proline 봉합사로 흉강을 폐쇄합니다.5-0 proline 봉합사로 흉부 주변의 피부를 봉합합니다. 인공호흡기에서 가스 공급원을 제거하고 설치류가 실내 공기로 호흡하게 합니다. 자발 호흡이 시작되고 발가락 집기 자극에 동물이 반응하면, 37 °C 인큐베이터 내의 깨끗한 케이지로 옮깁니다.동물이 거의 의식을 회복하고 아무런 문제가 보이지 않을 때 기관 튜브를 제거합니다. 동물이 회복되면 영상 촬영 전까지 사육실로 돌려보낼 수 있습니다. 여기에 설명된 영상 촬영 프로토콜은 허혈 재관류 유도 전과 유도 후 3일 및 7일에 각각 수행해야 합니다.심장 기능의 변화와 벽 운동 이상을 평가하기 위해, isof fluorine으로 마취된 마우스를 prone 자세로 vivo 2100 이미징 시스템의 프로브 아래에 위치시켜 이미징 절차를 시작합니다. 1.5% ISO fluorine 공기를 지속적으로 공급할 수 있도록 노즈 콘을 배치하고 마우스에 전도성 젤을 도포합니다. vivo 2100을 가동하고 트랜스듀서 MS 400을 초기화합니다.vivo 2100 제어 패널의 롤링 트랙볼을 사용하여 cardiology를 선택하고 표준 M 모드 영상을 획득합니다. 프로브를 마우스에 배치한 다음, ctor를 클릭하여 동영상 획득을 시작합니다. 측정을 수행하려면 measurement를 클릭하고 LV 챔버의 상단 및 하단 벽에서 최소 3회 이상의 심장 주기를 트레이싱합니다.화면에는 벽 차원, 수축기 및 이완기 부피, 박출량, 박출률(EF), 분획 단축률(FS), 심박출량(CO), 수축기 및 이완기 내경 등의 파라미터가 표시됩니다. 트레이싱이 완료되면 해당 파라미터들이 화면에 자동으로 나타납니다. M 모드 영상 촬영이 끝나면, 마우스를 흉골 옆 위치에 두고 B 모드를 클릭하십시오.스트레인 영상을 촬영하려면 sinister를 클릭하십시오. 그런 다음 프로브를 사용하여 단축 및 장축 B 모드 영상을 획득하십시오. 영상을 분석하려면 B 모드 영상을 선택하고 vivo 스트레인 아이콘을 클릭하여 스펙클 추적 알고리즘을 사용하십시오.왼쪽에는 B 모드 동영상이, 오른쪽에는 분석 시작 버튼이 있는 새 창이 나타납니다. 심외막과 심내막 경계를 추적하십시오. 분석 시작 아이콘을 클릭하여 다른 창을 엽니다.그런 다음 속도, 변위, 변형률 및 변형률 속도를 선택하십시오. 여기서 관심 지점을 선택합니다. 손상 부위가 선택되면 소프트웨어가 선택한 모든 파라미터에 대해 해당 손상 지점에 해당하는 곡선을 도식화합니다.이제 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하여 플롯을 복사하거나 데이터를 내보내십시오. 심근 동기화 분석을 위해 새 창의 오른쪽으로 이동하여 time to peak 분석 아이콘을 클릭합니다. 그러면 LV 분절 동기화 페이지와 방사형 및 종축 속도 변위 변형률(strain) 및 변형률 속도(strain rate) 선택 옵션이 표시되는 창이 나타납니다.strain 버튼을 선택한 후 데이터를 저장하십시오. 변위 변형률(displacement strain)과 변형률 속도(strain rate)에 대해서도 이 과정을 반복하십시오. 도플러 혈류 측정을 수행하려면 동물을 흉골 옆 위치(parasternal position)로 유지하십시오.트래킹 볼을 사용하여 샘플 볼륨을 승모판, 대동맥 유출로 및 승모판 제트에 배치하십시오. PW를 클릭하여 유동 프로파일을 얻습니다. 상단에는 동영상이, 하단에는 속도 프로파일이 표시되는 새 창이 나타나면 image store를 클릭하십시오.정지 영상을 얻으려면, 샘플 볼륨을 원하는 위치에 배치하고 PW를 클릭한 다음 영상을 저장하는 동일한 방식으로 승모판, 역류 제트 및 대동맥 제트의 파워 도플러 역류 혈류 속도 프로파일을 획득하십시오. 컬러 도플러 혈류를 획득하려면 제어 패널로 이동하여 color를 클릭하십시오. 그런 다음 컬러 코딩된 혈류 영상을 사용하여, measure를 클릭하고 메뉴에 제공된 길이 아이콘을 선택하여 오리피스 반경을 측정하십시오. 다음으로, 드롭다운 메뉴에서 MV flow를 선택하십시오.그 다음, 속도 프로파일에서 가장 가파른 기울기의 시작점과 끝점에 커서를 놓으십시오. 그리고 마우스 왼쪽 버튼을 클릭하여 해당 지점들의 속도를 확인하십시오. 수정된 RNLI 관계식을 사용하여 DT에 걸친 압력 강하 DP를 수은 밀리미터(mmHg) 단위로 구하십시오.다음으로, 혈액량 기준으로 MV 유입량에서 대동맥 유출량을 빼서 역류 중증도의 지표인 역류량을 결정합니다. 모든 이미지를 획득한 후, 노즈콘을 제거하고 동물이 회복되면 마우스를 케이지에 넣습니다. 마우스를 여기 사육실로 옮깁니다.심근의 방사형 및 원주 방향 변형률, 동기성, 컬러 도플러 및 도플러 혈류 측정의 대표적인 결과가 제시되어 있습니다. 이 영상은 허혈-재관류 후 3일째에 수행된 심근 변형률 측정 결과입니다. 손상 부위에서 제한된 수축이 나타나며, 관찰된 벡터의 길이와 화살표가 손상 부위에서 비정상적으로 나타나 심근의 변형을 보여줍니다.색상으로 구분된 그래프는 동영상 내의 색상 지점에 해당하는 변형률 데이터를 나타냅니다. 이 이미지는 반경 방향 변형률에 기초한 부채꼴 조직의 동기성을 보여줍니다. 동기화 시간이 20~30 milliseconds보다 길면 비동기적인 것으로 간주함에 유의하십시오.IR 후 3일째에 촬영한 이 이미지들은 승모판의 직경 측정값을 보여주며 승모판 제트 또는 면적을 나타냅니다. 여기서는 IR 전 마우스의 기능적 파라미터 측정 기술이 사용되었으며, 소프트웨어를 이용해 심근 경계를 추적함으로써 IR 전과 후의 파라미터 변화를 평가할 수 있습니다. 빨간색 수직선은 확장기를, 초록색 수직선은 수축기를 나타냅니다.이 영상은 승모판 역류가 있는 컬러 도플러 흐름을 보여줍니다. IR 후 3일째에, 좌심방, 승모판, 좌심실, 대동맥 및 우심방의 혈류를 시각화한 이 영상을 사용하여 승모판 제트 분사 개구 면적을 구합니다. 앞서 언급했듯이, 이는 마우스 모델에서 허혈 재관류를 연구하기 위한 고주파 초음파의 잠재력을 입증한 첫 번째 보고입니다.변형률(strain), 동기성(synchronicity), 승모판 역류(mitral regurgitation)와 같은 정교한 정량적 파라미터가 이 모델에서 입증된 것은 이번이 처음입니다. 거의 30년 동안 심초음파 분야에 종사하며 관상동맥 질환 환자들을 정기적으로 진료해 온 전문가로서, 이러한 발견들이 임상적으로 유의미하며 이 방법론이 허혈 및 재관류 연구에 있어 중요하다고 말씀드릴 수 있습니다. 이러한 절차를 수행할 때, 상태와 용량이 결정적이라는 점을 기억하는 것이 중요하며 최소 용량 사용을 권장합니다. 흉골 옆 장축 뷰(para sternal long axis view)를 획득하려면 숙련된 기술이 필요하며, 역류 최고 속도 측정과 DPDT 산출은 오차를 최소화하기 위해 신중하게 수행되어야 합니다.이상입니다. 시청해 주셔서 감사하며, 여러분의 실험에 좋은 결과가 있기를 바랍니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

Transthoracic echocardiography는 생쥐에서 심장 기능의 평가에 대한 비침 투 방법을 제공합니다. 초음파 및 도플러 영상 modalities의 조합이 심장과 함께 심장 수축기 및 diastolic 성능 평가를 제공 intracardiac 혈액 흐름의 차원 측정을 얻을하는 데 사용할 수 있습니다.

마우스에 Transthoracic Echocardiography

이 동영상은 anesthetized 마우스 echocardiography을 수행하는 레일 마운트 고주파 초음파 프로브의 사용을 보여줍니다. 방법은 컬러 도플러, 스트레인 분석뿐만 아니라 일반 목표 대비 이미징과 같은 새로운,보다 강력한 도구 이외에도 심장 기능을 모두 종래의 2 차원 및 M 모드 측정을 설명합니다.

Murine Echocardiography 및 초음파 이미징

이 비디오는 실험실 마우스에서 심장 초음파를 수행하는 프로토콜에 대해 설명합니다.

마우스 심초음파: 심장 형태를 평가하기 위한 비침습적 기법

에코카르디오그래피는 일반적으로 비침습적으로 심장 구조와 기능의 변화를 특성화하고 정량화하는 데 사용됩니다. 당사는 심근 미세 구조의 향상된 대리 측정을 제공하고 오픈 액세스 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 수행 할 수있는 초음파 기반 이미징 알고리즘을 설명합니다.

심근 미세 구조의 초음파 평가

이 프로토콜의 목적은 비 침습적 및 M B- 모드 초음파 심장 검진 및 컬러 / 맥파 도플러 촬상을 이용하여 횡 대동맥 수축에 의해 생성 된 심장 질환의 마우스 모델에서 심장 구조적 및 기능적 변화를 평가하는 것이다.

심 초음파 이미징에 의해 가로 대동맥 수축의 마우스 모델에서 심장 형태 학적 평가 및 기능 변경

이 프로토콜은 마우스의 심장 및 심장 판막 기능의 포괄적인 표현형을 위한 심초음파 접근 방식에 대한 자세한 설명을 제공합니다.

마우스의 심장 판막 질환의 종합 표현형 특성에 대한 심 초음파 접근 및 프로토콜

여기서 우리는 마우스에서 정점 4 챔버 뷰를 얻기 위한 두 위치를 설명하고 비교한다. 이러한 위치는 우심실 기능의 정량화를 가능하게 하고, 비교 가능한 결과를 제공하며, 상호 교환적으로 사용될 수 있습니다.

마우스의 우심실 확장기 매개변수의 심초음파 측정

이 연구는 마우스 심혼의 좌심실 기능 적 파라미터를 정량화하기 위한 포괄적인 심장 혈관 자기 공명 영상 (CMR) 프로토콜을 설명합니다. 이 프로토콜은 CMR 이미지의 수집, 후처리 및 분석뿐만 아니라 다양한 심장 기능 매개 변수의 평가를 설명합니다.

심혈관 자기 공명 영상에 의한 마우스 심장 좌심실 기능, 심근 균주 및 혈역학력의 정량화

본 프로토콜은 좌측 전방 하행 동맥의 신속하고 정확한 국소화를 위해 수정된 흉골 주위 장축 보기를 설명합니다. 이 접근법은 마우스에서 심근 허혈 재관류 후 관상 동맥 유동 예비력의 동적 변화를 검사하는 동시에 더 간단하고 사용자 친화적으로 설계되었습니다.

생쥐의 심근 허혈 재관류 후 관상 동맥 흐름 예비력의 동적 평가

심근 조직의 변형과 같은 매개 변수를 측정하는 정확하고 실용적인 방법은 그것이 게재되어 있기 때문에, 그 변형이 자주 사용하는 매개 변수 EF보다 수축성 장애에 대한보다 민감한 이전 마커이며, 훌륭한 임상 가치입니다.

기능 추적을 사용하여 자기 공명이 유래 심근 스트레인 평가

배우세요 고주파 도플러 초음파를 이용하여 쥐 심근의 허혈-재관류 후 심근 변형률, 수축성 및 승모판 역류를 비침습적으로 반복 측정하는 방법을. 이 기법은 심혈관 기능 평가 연구에 필수적입니다.

고주파 고해상도 Echocardiography : 국소 빈혈 - reperfused Murine 중심부에 심근 스트레인, 수축성 및 승모판 병리 현상의 비침습 반복 측정에 대한 최초의 증거

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