2013년 11월 27일
이 문서에서는 우심실의 크기와 생쥐의 폐 고혈압의 심 초음파 평가를위한 프로토콜을 제공합니다. 응용 프로그램은 유전자 변형과 심장 근육 병증 및 폐 혈관 질환의 독소 유발 마우스 모델에서 표현형 결정 및 직렬 평가를 포함.
이 절차의 전반적인 목표는 심장초음파를 사용하여 우심실 크기와 기능뿐만 아니라 생쥐에서 폐혈관 질환의 존재 및 중증도를 평가하는 것입니다. 이는 최적의 이미징을 위해 먼저 마우스와 심초음파검사 장비를 배치함으로써 수행됩니다. 두 번째 단계에서는 우심실의 크기를 결정합니다.
다음으로, 우심실 기능을 평가하기 위해 폐동맥을 통한 혈류를 측정합니다. 마지막 단계인 폐동맥 크기와 폐 가속도, 시간을 측정하여 폐혈관 질환의 정도를 평가합니다. 궁극적으로 우심실 기능 장애 및 폐 혈관 질환의 존재와 중증도는 심장 초음파에 의해 결정됩니다.
우측 심장 카테터 삽입과 같은 기존 방법에 비해 이 기술의 주요 장점은 심장 초음파가 비침습적이며 수행할 수 있다는 것입니다.이 기술을 순차적으로 시연하는 것은 우리 실험실의 연구 조교인 Nikki Pinner가 될 것입니다. 절차를 시작하기 전에 초음파 변환기에 결함이 있는지 검사하십시오. 기포가 관찰되면 트랜스듀서 헤드 오른쪽에 있는 나사를 제거하고 26 게이지 바늘로 구멍을 통해 멸균수를 추가합니다.
그런 다음 소프트웨어를 열고 드롭다운 메뉴에서 적절한 변환기와 함께 심장 패키지를 선택합니다. 초기화를 클릭하여 프로브를 초기화한 다음, 인구 통계 화면에서 운영자, 동물 및 날짜를 선택합니다. 시작하려면 시작을 클릭하십시오.프로그램은 이제 마취 후 각막 손상을 방지하기 위해 마우스의 눈에 소량의 윤활 연고를 바르고 제모 크림을 사용하여 동물의 가슴에서 털을 제거합니다.
제모 후 피부 보습제를 바르십시오. 그런 다음 섭씨 37도로 설정된 가열된 테이블 위에 마우스를 복부 등 위치에 놓고 네 발을 모두 부드럽게 테이프로 감습니다. 흉부에 동전 크기의 형질전환 젤을 바르면 흉골 주위 장축 보기에서 동물을 이미지화할 수 있습니다.
먼저 초음파 변환기를 레일 시스템의 마운트 내부에 끼워 넣습니다. 그런 다음 기구를 시계 반대 방향으로 10도 회전하여 변환기의 금속 프로브가 심장 바로 위에 위치하도록 합니다. 다음으로, 올바른 보기를 얻을 때까지 철도 시스템에 있는 x축과 y축을 조작합니다.
그런 다음 B 모드를 선택하여 A 2D 라이브 이미지를 투사하거나 view 모니터에서 다음 해부학적 구조를 확인합니다. 정상 우심실, 정상 심실 중격, 정점, 정상 좌심실 및 좌심실의 후벽. 그런 다음 마우스를 사용하여 좌심실이 수축기 상태가 되고 대동맥이 최대 직경에 도달할 때까지 이미지 하단의 비디오 루프를 뒤로 당깁니다.
스캔 버튼을 클릭하여 이미지를 고정하고 대동맥의 직경 측정값 하나를 얻습니다. frame store 버튼을 클릭하여 측정값을 저장합니다. 마지막으로, C store를 클릭하여 para sternal short axis view에서 동물을 이미지화하여 비디오 루프를 만듭니다.
변환기를 가로 방향 3시 및 9시 위치로 재배치합니다. 그런 다음 금속 프로브를 흉골 바로 위에 수평으로 배치하여 트랜스듀서 마운트를 약간 약간 비스듬히 기울여 대동맥과 좌심실 내강을 가장 잘 볼 수 있습니다. 좌심실, 내강, 전외측 및 우편 내측 유두근이 보일 때까지 레일 시스템에서 x 및 Y AE를 조작합니다.
그런 다음 대동맥의 반월판막에 초점이 맞춰질 때까지 유두근 보기에서 Y축 cran을 추가로 조작합니다. 판막 바로 위의 대동맥을 가장 큰 직경에서 측정한 다음 주 폐동맥이 분기될 때까지 x축과 y축을 다시 조작합니다. 이제 이미지를 고정하고 수축기에서 폐동맥 측정값을 얻습니다.
다음으로, PW 모드를 선택하여 대동맥을 통한 혈류의 도플러 판독값을 생성합니다. 그런 다음 샘플 부피를 대동맥 판막 수준 바로 위에 놓습니다. 촘촘한 흰색 테두리와 검은색 내부가 있는 삼각형 도플러 엔벨로프가 만들어지면 이미지를 고정하고 도플러 엔벨로프의 경계를 추적합니다.
속도 시간 적분 측정값을 계산하려면 모니터 오른쪽 상단의 이미지에 표시된 분할된 노란색 선이 0도가 될 때까지 시스템 콘솔에 있는 각도 손잡이를 시계 방향으로 돌립니다. 그런 다음 샘플 부피를 우심실 유출로 중앙의 폐 판막 수준에 근접하게 놓고 방금 설명한 대로 속도 시간 적분 측정을 반복합니다. B 모드를 다시 시작하고 변환기의 위치를 변경하여 참조를 얻습니다.
유두 근육 수준에서 좌심실의 단면도를 봅니다. 그런 다음 M 모드를 선택하여 연속 비디오 피드를 생성하고 이미지를 고정합니다. 필요한 경우 호흡이 발생하지 않는 지점까지 비디오 루프를 뒤로 당긴 다음 대각선 아이콘을 사용하여 다음 측정값을 얻습니다.
좌심실 및 이완기 치수에 대한 3회 측정, 좌심실 및 수축기 치수에 대한 3회 측정. 그런 다음 심장 아이콘을 클릭하고 좌심실 후벽의 수축기 피크에서 수축기 피크까지의 심박수를 측정합니다. 그런 다음 빔 모드에서 sin store 버튼을 클릭하여 짧은 para sternal axis view의 비디오 루프를 녹화합니다.
마지막으로 파일로 이동하여 연구 찾아보기를 선택하여 측정값을 요약합니다. 그런 다음 세션 종료를 클릭한 다음 세션 데이터 커밋을 클릭하고 후속 분석을 위해 데이터를 CSV 파일로 내보냅니다. 이 첫 번째 그림에는 마리아 해부학의 대표적인 심장 초음파 이미지가 여기에 나와 있습니다.
정상적인 해부학적 구조를 가진 쥐 심장의 흉골 주위 장축 보기를 관찰할 수 있습니다. 이 이미지에서 해부학은 흉골당 짧은 축을 따라 보입니다. 이 두 번째 이미지에서는 우심실이 확대되어 있습니다.
이 프로토콜의 주요 목표는 우심실 크기와 기능을 정량화하고 폐 혈관 구조가 병에 걸린 정도를 이해하는 것입니다. 우심실 크기는 흉골당 장축 보기에서 가장 잘 평가되며 방금 설명한 것처럼 M 모드를 사용하여 자유벽에서 심실 중격까지의 거리로 측정되며, 이 이미지는 대조 마우스에서 정상 크기의 우심실을 보여줍니다. 여기있는 동안, 폐동맥 밴딩을 거친 마우스에서 심각한 우심실 비대가 마우스에서 관찰 될 수 있습니다.
인간에서와 같이 우심실 기능의 일반적인 척도를 정확하게 측정하는 것은 불가능합니다. 그러나 맥파 도플러를 사용하여 우심실 유출로 수준과 폐동맥의 직경에서 속도 시간 적분을 측정하면 우심실 스트로크 볼륨을 추정할 수 있습니다. 우심실 속도 시간 적분은 인간의 폐동맥 가속 시간을 측정하여 폐동맥 압력을 추정하기 위해 추가로 조사할 수 있으며, 폐동맥 가속 시간은 폐동맥 압력을 높거나 낮음으로 이분화하는 데 사용되며, 삼첨판 역류 제트가 없을 때 폐동맥 압력을 추정하는 데 사용할 수 있습니다.
이 기술을 마스터하면 15분 안에 수행할 수 있습니다.
전체 스크립트를 보고 수천 개의 과학 동영상에 액세스하세요
이 문서는 마우스의 우심실 크기 및 폐고혈압 평가를 위한 초음파 심장 검사 프로토콜을 제공합니다. 이 방법을 통해 심근병증 및 폐 혈관 질환의 다양한 마우스 모델에서 표현형 결정 및 시리얼 평가가 가능합니다.
Accurate assessment of right ventricular function and pulmonary vascular disease in murine models is critical for de-risking cardiovascular target validation and therapeutic screening. This echocardiography protocol provides a non-invasive, serializable method to quantify phenotypic severity in PAH models, enabling data-driven go/no-go decisions in early discovery. Its translational alignment with clinical echocardiography supports predictive confidence in target engagement and mechanism-based biomarker development.
The method fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization, providing functional phenotypic anchoring for molecular findings in cardiovascular disease models.