Name: 심 초음파 이미징에 의해 가로 대동맥 수축의 마우스 모델에서 심장 형태 학적 평가 및 기능 변경 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-21T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 5 s
Description: 배우세요 심 초음파 이미징을 이용하여 가로 대동맥 수축으로 유발된 심장 질환 마우스 모델에서 심장 구조와 기능을 비침습적으로 평가하는 방법을. 이 기법은 심혈관 연구에서 질병 진행을 신뢰성 있게 모니터링할 수 있습니다.

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이 프로토콜은 워싱턴 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 가이드 라인을 따른다. 1. 수술 절차 및 이미징을위한 준비 <ol><li> TAC 또는 가짜 수술에 따라 C57BL / 6 마우스는 이전 10 설명했다. </li><li> 일주일 TAC 또는 가짜 수술 후, 1 L / 분 O 2 혼합 2 % 이소 플루 란을 유도 챔버에 마우스를 마취. 발가락이나 꼬리 끼에 응답하지 않는하여 적절한 마취를 확인합니다. 마취 동안 건조를 방지하기 위해 눈에 수의학 연고를 사용합니다. 제모 크림을 적용하여 가슴 털을 제거합니다. 70 % 에탄올로 마우스 피부를 소독. </li><li> 앙와위에서 동물 처리 플랫폼에 마우스를 고정합니다. 1 L / 분, O2와 혼합 1 % 이소 플루 란 - 마취 일정한 수준을 유지하기 위해, 0.5을 제공하는 원추형 두부를 사용한다. </li><li> 마우스의 발에 전극 젤을 적용하고는 전극 패드에 테이프. </li><li> 체온을 모니터링하는 직장​​ 프로브를 삽입한다. 가열 패드 또는 램프를 통해 37 ℃의 체온을 유지한다. </li><li> 마우스 가슴, 심장 위에 놓인 주로 지역에 미리 예열 초음파 젤의 레이어를 적용합니다. 주 : 초음파 젤을 제거하고 이미지를 만드는 절차 후 멸균 거즈와 마우스를 건조. </li></ol> 대동맥 궁보기 2. 사용 B 모드 및 도플러 영상은 가로 대동맥 수축을 평가하는 <ol><li> 대동맥, 동맥 주요 가지, 및 협착 부위를 시각화하기 위해 대동맥 궁보기를 얻기 위해 B-모드 설정을 사용한다. <ol><li> 욕창 좌측 위치로 마우스를 회전 가능한 한 최대 플랫폼의 왼쪽을 기울인다. 수직으로 독립하여 초음파 변환기를 잡고 마우스의 턱을 향해 노치 가리키는 오른쪽 흉골 라인을 따라 가슴에 놓습니다. 참고 : 마우스 흉부를 압축하지 마십시오 transd을 내릴 때ucer; 압력의 최소량이 요구된다. </li><li> 견갑골의 수준에서 변환기를 기울여 대동맥 궁이보기에 올 때까지 약간 시계 방향으로 회전한다. 무명 동맥 (IA)과 왼쪽 경동맥 (LCCA) (그림 1)의 분기 사이에있는 가로 대동맥 수축 사이트를 관찰합니다. 참고 : 수축이 가짜로 작동하는 마우스에서 검출되지 않는다. </li></ol></li><li> 수축 사이트에서 혈액 흐름의 방향성과 속도를 모니터링하는 컬러 도플러 모드로 전환하기 위해 워크 스테이션에서 &quot;컬러 도플러&quot;버튼을 클릭합니다. 취득하고 &quot;시네 저장&quot;버튼을 클릭하여 이미지를 저장합니다. </li><li> 최고 속도로 협착 제​​트를 검색 할 수축 사이트에 바로 원위부 웨이브 도플러 모드, 장소 샘플 볼륨 (점선 커서 상자) 펄스로 전환하기 위해 &quot;PW 도플러&quot;버튼을 클릭 한 다음 &quot;PW 도플러&quot;버튼을 클릭 대동맥 FL 파형을 구하는흐름 및 측정 최대 속도 (그림 2). </li><li> 압력 구배 = 4 × V의 최대 2 : 변성 베르누이의 식을 이용하여 수축 위치에 걸쳐 압력 차이를 계산한다. 만 추가 분석을 위해 40 ~ 80 mmHg의 범위의 압력 구배와 마우스를 포함한다. </li></ol> 흉골 긴 축보기 3. 사용 B-모드와 M 모드 이미징 심장 크기 및 수축성을 평가하기 <ol><li> 마우스가 플랫폼에서 앙와위로 누워, 마우스의 머리에 노치 가리키는 수직 방식으로 변환기를 개최합니다. 왼쪽 흉골 라인에 가슴 평행에 변환기를 낮 춥니 30 ° 시계 반대 방향으로 돌립니다. </li><li> 심장의 전체 장축 &quot;시상&quot;보기를 얻기 위해 B 모드 이미지를 사용합니다. 트랜스 듀서의 각도를 조정하고 좌심실의 심실 중격 벽, 오른쪽 심실 벽의 약간의 부분을 시각화하는 깊이 초점을 맞 춥니 다. 에스심장 벽 두께 및 챔버 치수 이상 측정 이미지 집결지. &quot;심장 패키지&quot;를 사용하여 선택한 다음과 같은 IVS 또는 LVAW, LVID 및 LVPW 등의 매개 변수 및 측정을 얻기 위해 각각의 매개 변수에 해당하는 선을 그릴 이미지를 클릭. </li><li> 심장 벽의 움직임 패턴을 관찰하고 무 운동, 운동 감소증 및 비동기를 포함한 가능한 운동 이상, 확인합니다. 주 : 무 운동 각각 심장 벽의 이동 전체 및 부분 손실을 나타낸다 운동 감소증. 비동기 불규칙, 조정되지 않은 심장 벽의 움직임을 나타낸다. </li><li> 젖꼭지 근육의 수준에서 LV 벽에 수직으로 M 모드, 장소 M 모드 커서로 전환, 심장 크기와 분수 단축 (그림 3) 이후 측정을위한 이미지를 수집. </li></ol> 흉골 짧은 축보기, 심장 형태와 기능을 평가하기 위해 사용 B-모드와 M 모드 이미징 4. <ol><li> FR옴 흉골 긴 축보기, 트랜스 듀서 시계 방향으로 90 ° 회전하여 흉골 단축보기를 얻을 수 있습니다. 명확하게 보이는 오른쪽 (2, 4시 방향)에있는 유두 근육 모두, B-모드에서 마음의 수평 단면 &quot;가로&quot;보기를 제공하기 위해 변환기를 조정합니다. </li><li> M 모드로 전환 좌심실의 중간 수준에서 M 모드 축에 배치합니다. 취득 및 심장 벽의 두께, 실 치수 및 소수 단축 (그림 4) 이후 측정을위한 저장 이미지. &quot;심장 패키지&quot;를 사용하여, SAX IVS 또는 LVAW, LVID 및 LVPW 포함 (단축), 이미지를 클릭에서 선택 매개 변수 측정을 얻기 위해 각각의 매개 변수에 해당하는 선을 그립니다. 참고 : 여기에서 얻어진 측정은 흉골 긴 축보기 (그림 5)에서 얻은 것과 밀접하게 연관되어야합니다. </li></ol> 꼭대기 개의 챔버보기, 사용 5.수축기 및 이완기 기능을 평가하기 위해 도플러 영상 <ol><li> 화면 하단의 심방과 왼쪽과 오른쪽 심실을 시각화 꼭대기 사 실 뷰를 얻습니다. B 모드에서, 단축의 관점에서, 아래 각도로 마우스의 머리 플랫폼의 상부 좌측 코너를 기울 마우스의 오른쪽 어깨쪽으로 배향 변환기. 이 정점을 향해 찾고 마음의 &quot;코로나&quot;보기를 달성하기 위해 필수적이다. </li><li> B 모드에서 승모판 시각화 및 승모판의 끝에 샘플 볼륨 (점선 커서 박스)를 배치하는, 컬러 도플러 모드로 전환. </li><li> PW 도플러 모드로 전환 승모판을 통해 흐름 패턴을 평가합니다. 승모판 혈류의 방향 도플러 프로브 커서 평행 정렬. 최고 속도 (그림 6)를 결정하기 위해 프로브 각도보다 20 °를 사용합니다. </li><li> 나중에 측정을 위해 이미지를 저장합니다. &quot;심장 패키지&quot;를 사용하여 &quot;MV 흐름을 선택. &quot;각 매개 변수를 클릭하고 측정 값을 얻기 위해 줄을 해당 그릴 가능한 측정은 다음과 같습니다. 피크 E 속도 (초기 활성 심실 휴식과 충전을), (IVRT를 속도 (후반 심방 수축으로 작성), 승모판 isovolumic 이완과 수축 시간을 정점 IVCT 각각), 및 배출 시간 (ET). </li><li> MPI = (IVCT + IVRT) / ET에 의한 심근 성능 지수 (MPI)를 계산합니다. </li></ol> 동물의 6. 사후 절차 처리 <ol><li> 필요한 경우 복강 수술 동물에 진통 및 / 또는 멸균 생리 식염수를 제공합니다. </li><li> 동물이 발생하기 쉬운 위치에 가열 패드에 복구 할 수 있습니다. 이 흉골 드러 누움을 유지하기 위해 충분한 의식을 회복 할 때까지 무인 동물을 두지 마십시오. 완전히 회복 될 때까지 다른 동물의 회사에 절차를 거친 동물을 반환하지 않습니다. </li></ol>

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</ol>

이 작업은 NIH/NHLBI 보조금 R00HL0908076 및 R01HL116507(Q.L.)의 지원을 받았습니다.

심장 초음파 널리 심장병 2,6의 설치류 모델에서 심장 기능을 평가하기 위해 사용되었다. 이러한 압력 볼륨 루프 측정 (11) 침입 또는 터미널 방법 비교 및 생체 심장 (12), 심 초음파가 살고있는 동물의 지속적인 심장 구조 및 기능 변화를 평가하기위한 강력하고 비 침습적 인 도구를 제공 작동합니다. 신뢰성있는 데이터를 얻기 위해,주의가 가열 장치 및 마취 레벨을 조정함으로써 다양한 생리 13 내에 체온과 심박을 유지하는 것이 중요하다. 모든 이미지는 상이한 균주 또는 유전자형 생쥐의 사이의 비교를 용이하게하기 위해 지속적으로 표준화 촬상 방법에 따라 캡처되고 분석되어야한다. TAC는 일반적으로 마우스 1 심장 비대 및 심부전을 유발하는데 사용된다. 도플러에 의한 수축 사이트에서 압력 구배의 비 침습적 측정영상은 마우스 압력 과부하의 정도의 신뢰성 평가를 나타...

TAC 및 심근 경색(MI)과 같은 심장 질환의 Mouse 모델은 질병 메커니즘을 연구하고 새로운 치료 전략을 개발하는 데 유용한 것으로 입증되었습니다3. TAC는 초기에 보상적 비대를 유도하지만, 장기간의 압력 과부하는 심장 확장과 심부전으로 이어진다4. 대동맥 수축의 조임은 심장 비대의 정도와 심부전으로의 전환을 직접적으로 결정합니다. 대동맥 수축을 가로지르는 압력 구배의 비침습적이고 신뢰할 수 있는 측정은 이러한 연구의 성공에 필수적입니다. 도플러 이미징은 카테터 기반 압력 측정을 위한 비침습적 대안인 TAC5에 의해 생성된 압력 구배를 평가하는 데 사용되었습니다.
심장초음파검사는6-8번 생쥐의 수축기 및 이완기 기능뿐만 아니라 심장 형태를 비침습적으로 측정하는 데 널리 사용되었습니다. 2차원 B-모드 이미징은 심장의 비정상적인 움직임이나 구조적 변화를 감지하는 데 사용됩니다. 1차원 M-모드 이미징은 심장 치수와 수축성을 정량화하는 데 사용됩니다. 컬러 및 PW 도플러 이미징은 최근 설치류 초음파에 사용되었으며, 이는 흐름 방향 및 속도 측정, 수축기 및 이완기 성능 측정을 포함하여 심장 초음파에 광범위하게 적용됩니다9. 
B 모드, M 모드, 컬러 및 PW 도플러 모드에서 심장 초음파를 사용하여 심장 기능에 대한 종단 실시간 모니터링은 생리학적 및 병리학적 조건에서 마우스의 심장 구조 및 기능에 대한 포괄적인 평가를 제공합니다. 여기에서는 TAC 또는 가짜 수술 후 마우스의 동적 심장 형태학적 및 기능적 변화를 모니터링하기 위해 심장 초음파 영상을 사용하는 방법에 대한 자세한 설명을 제공합니다.

<table><tbody><tr><td>마취 장비</td><td>Harvard Apparatus, 84 October Hill Road Holliston, MA</td><td>723015</td><td></td></tr><tr><td>Vevo 2100 Imaging System</td><td>VisualSonics Inc., 3080 Yonge Street Suite 6100, Box 66, Toronto, Ontario, Canada</td><td>Vevo 2100</td><td></td></tr><tr><td>Aquasonic 초음파 젤</td><td>Parker Laboratories, 286 Eldridge Rd, Fairfield, NJ&nbsp;</td><td>03-50</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Piramal Healthcare, Inc, 3950 Schelden Circle 베들레헴, PA&nbsp;</td><td>NDC 66794-017-25</td><td></td></tr><tr><td>F/공기 마취 가스 필터 장치</td><td>A.M. Bickford, Inc, 12318 Big Tree Rd, Wales Center, NY&nbsp;</td><td>80120</td><td></td></tr></tbody></table>

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

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

생쥐의 Transverse aortic constriction (TAC)은 심장 비대와 심부전의 메커니즘을 연구하는 데 유용한 모델로 사용되었습니다1. 신뢰할 수 있는 비침습적 방법은 심장 질환의 동물 모델에서 실시간 심장 형태학적 및 기능적 변화를 평가하는 데 필수적입니다. 경흉부 심장초음파검사는 심장 구조 및 기능의 비침습적 평가를 위한 중요한 도구이다2. 여기에서는 고해상도 초음파 이미징 시스템을 사용하여 TAC의 마우스 모델에서 시간 경과에 따른 심근 리모델링과 심부전 진행을 모니터링했습니다. B-모드, M-모드 및 도플러 이미징을 사용하여 TAC 후 마우스의 심장 비대, 심실 확장 및 기능 저하를 정확하게 평가했습니다. 컬러 및 맥파(PW) 도플러 이미징은 TAC에 의해 생성된 대동맥 수축을 가로지르는 압력 구배를 비침습적으로 측정하고 마우스의 투과 혈류를 평가하는 데 사용되었습니다. 따라서 경흉부 심초음파 영상은 심장 질환의 마우스 모델에서 심장 치수와 기능에 대한 포괄적인 비침습적 측정을 제공합니다.

그림 1은 가짜 (그림 1A)를 실시 마우스 심장이나 TAC 수술 (그림 1B)의 대동맥 궁보기의 B 모드 이미지를 보여줍니다. 대동맥 궁, 무명 동맥, 경동맥을 왼쪽, 왼쪽 쇄골 하 동맥이 표시됩니다. 대동맥 협착이 TAC에 명확하게 볼 수 있습니다하지만 마음을 가짜 없습니다. 대동맥보기에서 컬러 도플러 이미지는 그림 2A에 표시됩니다. 함입 사이트 전체 대동맥 흐름의 파형 PW 도플러 영상 (도 2B)에 의하여 촬영되었다. 성공적인 TAC는 하류 크게 증가 유속 수축 사이트 (TAC 마우스에서 일반적으로 ~ 4m / 초)으로 이어질 것입니다. 수축에 걸쳐 압력 차이가 수정 베르누이의 식 (도 2c)에있어서, 최대 유속에 기초하여 산출 하였다. <p class="jove_conte...

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.

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

이 절차의 전반적인 목적은 횡대동맥 협착(tranverse aortic constriction, TAC)으로 유도된 심장 질환 마우스 모델에서 심초음파 영상을 사용하여 심장의 구조와 기능을 평가하는 것입니다. 이 방법은 동물 모델의 심장 질환 영상과 관련하여 심혈관 연구 분야의 핵심 질문에 대한 답을 얻는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 비침습적인 방식으로 시간이 경과함에 따른 심장 질환의 진행 상태를 안정적으로 모니터링할 수 있다는 점입니다.일반적으로 초음파 영상 촬영 및 측정값 획득은 실제 시연 없이는 매우 까다롭기 때문에, 이 방법을 도입하는 데 상당한 어려움이 따릅니다. 영상 촬영을 시작하기 전, 횡대동맥 협착(transverse aortic constricted) 마우스의 발에 전극 젤을 바르고 발을 전극 패드에 테이프로 고정합니다. 그 다음 직장 프로브를 삽입하여 시술 중 체온을 모니터링합니다.동물이 준비되면, 이미저를 B 모드로 설정하고 플랫폼의 왼쪽을 최대한 들어 올려 마우스를 좌측 측와위(left decubitis position)로 회전시킵니다. 초음파 트랜스듀서를 스탠드로 잡아 수직 상태로 유지한 채, 노치(notch)가 턱 방향을 향하도록 하여 동물의 가슴 오른쪽 흉골연(parasternal line)을 따라 프로브를 배치합니다. 그다음, 트랜스듀서를 견갑골 방향으로 기울이고, 대동맥궁(aortic arch)이 보일 때까지 프로브를 시계 방향으로 약간 회전시킵니다.무명동맥과 좌측 총경동맥의 분지 사이에 위치한 횡대동맥 협착 부위를 관찰하십시오. 협착 부위가 확인되면, 워크스테이션의 컬러 도플러 버튼을 클릭하여 컬러 도플러 모드로 전환하십시오. 그런 다음 협착 부위를 통과하는 혈류의 방향성과 속도 이미지를 획득하십시오.cine store를 클릭하여 영상을 저장합니다. 그런 다음 pulse wave doppler 버튼을 클릭하여 pulse wave doppler 모드로 전환합니다. 수축 부위의 직후 원위부에 점선 커서 샘플 볼륨 박스를 배치하여 속도가 가장 높은 협착 제트를 찾은 후, pulse wave doppler 버튼을 다시 클릭하여 대동맥 혈류의 파형을 얻습니다. 이어서 최대 속도를 측정하고 수정된 Bernoulli 방정식(modified Bernoulli's equation)을 사용하여 수축 부위의 압력 구배를 계산합니다.심장 크기와 수축력을 평가하려면, TAC 수

assessment-cardiac-morphological-functional-changes-mouse-model

Research

연구

JoVE Journal

Medicine

의학

마우스의 가로 대동맥 수축 (TAC)은 심장 비대 및 심장 마비 개발을 기본 메커니즘을 연구하기 위해 일반적으로 사용되는 실험적인 모델입니다. 여기, 우리는 절차가 생쥐에서 심장 비대의 재현성 학위를 만들 수있는 대동맥을 수축에 대해 설명합니다.

마우스의 가로 대동맥 수축

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

우심실 (RV) 부전은 심혈관 질환의 발병 기전에 중요하다, 그러나 제한 방법은 평가를 위해 사용할 수 있습니다. 초음파 영상에서의 최근 발전은 세로 RV의 연구를위한 비 침습적 및 정확한 옵션을 제공합니다. 여기서, 우리 세부 RV 압력 과부하의 뮤린 모델을 사용하여 단계별 심 초음파 방법.

경 흉부 심 초음파에 의한 폐동맥 수축의 마우스 모델에서 마우스 오른쪽 심실 구조 및 기능의 평가

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

기관 삽관과 인공 호흡기의 사용을 제거하면서 최소 침습 가로 대동맥 수축 (MTAC)는 일반 가로 대동맥 수축 (TAC)의 본질을 절약합니다. 그것은 특히 병진 연구에서 좌심실 과부하에 높은 처리량 연구를위한 매우 바람직한 방법으로 증명한다.

마우스의 최소 침습 가로 대동맥 수축

Echocardiographic 시험 쥐에서 자주 사용 됩니다. 비싼 고해상도 초음파 장치가이 목적을 위해 개발 되었습니다. 이 프로토콜에서는 심장 형태를 결정 하는 조직학 형태학 분석 함께 저렴 한 echocardiographic 절차를 설명 합니다.

마우스의 심장 형태학의 echocardiographic 및 조직학 검사

본 프로토콜은 자체 제작 견인기를 사용하여 최소 침습적 횡 대동맥 수축(TAC) 절차를 사용하여 수정되고 단순화된 기술을 설명합니다. 이 절차는 인공 호흡기 또는 현미경없이 수행 할 수 있으며 압력 과부하를 유발하여 결국 심장 비대 또는 심부전으로 이어집니다.

생쥐의 횡방향 대동맥 수축에 대한 수정된 기술

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.

마우스의 오른쪽 심장의 심 초음파 평가

배우세요 심 초음파 이미징을 이용하여 가로 대동맥 수축으로 유발된 심장 질환 마우스 모델에서 심장 구조와 기능을 비침습적으로 평가하는 방법을. 이 기법은 심혈관 연구에서 질병 진행을 신뢰성 있게 모니터링할 수 있습니다.

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

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