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

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

이 에코 프로토콜의 전반적인 목표는 설치류의 심장 판막 기능을 이미지화하는 데 사용되는 방법과 접근 방식을 보여주는 것입니다. 오늘 소개할 방법은 심장 질환 분야의 주요 질문에 답할 수 있으며, 특히 심장 판막 질환 상태에서 심장을 통합 단위로 평가하는 데 중점을 둡니다. 이 접근법의 함의는 심장 판막 질환 분야에 조용히 심오한데, 그 이유는 심장에 대한 포괄적인 심장초음파 검사를 통해 여러 심장 판막에서 판막 기능 장애를 감지할 수 있을 뿐만 아니라 연구자가 심장 기능과 심장 판막 기능의 다양한 측정 사이의 복잡한 상호 작용을 이해할 수 있기 때문입니다.

이 방법은 심장 판막 질환이 주요 결함인 동물 모델을 특성화하는 데 활용될 수 있지만, 심장 판막 기능 장애가 심부전 또는 흉부 대동맥류와 같은 다른 부작용에 비해 이차적으로 나타날 수 있는 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다. 따라서 대부분의 연구에서 포괄적인 심장 및 심장 판막 표현형을 일상적으로 수행해야 합니다. 우리는 심장 판막 기능을 평가하는 데 사용되는 방법과 프로토콜에 큰 변동이 있는 여러 회의에 참석한 후 포괄적인 심장 및 심장 판막 표현형에 대한 접근 방식을 영화화하는 아이디어를 처음 갖게 되었습니다.

이 원고와 함께 제공되는 비디오가 따라야 할 최상의 방법론 및 표준에 대한 해당 분야의 논의에 박차를 가하고, 궁극적으로 연구 연구의 엄격성과 재현성을 개선하기 위한 미국 국립보건원(National Institutes of Health)의 최근 이니셔티브와 일치하기를 바랍니다. 심장초음파검사의 가장 큰 장점은 심장의 형태와 기능을 실시간으로 비침습적으로 평가할 수 있다는 것입니다. 수행하기 쉽고 순차적으로 수행할 수 있습니다.

따라서 연속 추적 연구에서 가장 이상적입니다. 일반적으로 심장 및 심장 판막 영상을 처음 접하는 개인은 마취 투여 및 적정과 관련된 물류 문제뿐만 아니라 심장 초음파에 사용할 수 있는 매우 작은 해부학적 창과 관련된 기술적 문제, 이미징 중에 심장 구조 및 프로브 방향을 정확하게 식별해야 하는 필요성으로 인해 어려움을 겪을 것입니다. 우리는 우리의 접근 방식을 시각적으로 시연함으로써 연구자가 쥐에서 심장초음파를 수행하는 방법을 배울 수 있는 속도를 가속화하고 궁극적으로 작은 동물 이미징을 위한 모범 사례를 논의하는 플랫폼 역할을 하기를 바랍니다.

시작하려면 고주파 초음파 변환기가 장착된 초음파 기계를 켭니다. 측정할 동물의 ID와 날짜, 시간 및 기타 관련 정보를 입력합니다. 플랫폼을 섭씨 37도로 예열한 다음 쥐의 꼬리를 부드럽게 잡고 동물의 목덜미를 단단히 잡습니다.

동물의 코를 콧방울 안으로 유도하고 동봉된 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 마취를 시작합니다. 진정제가 투여되면 동물을 누운 자세로 플랫폼에 빠르고 정확하게 눕히고 앞발과 뒷발이 플랫폼의 ECG 센서에 놓여 있는지 확인합니다. 접착 테이프를 사용하여 동물을 네 팔다리에 고정하고, 노즈콘 장치에서 머리를 안정시키고, 꼬리를 안정화합니다.

그런 다음 플랫폼의 ECG 센서를 사용하거나 외부 장치를 사용하여 심박수를 확인합니다. 기준 심박수가 분당 600에서 700회 사이인지 확인합니다. 심박수를 모니터링하고 어떤 상황에서도 분당 450회 미만으로 떨어지지 않는지 확인하십시오.

또한 직장 체온계를 사용하여 체온을 모니터링하고 온도를 36.5°C에서 38°C 사이로 유지합니다. 바이탈이 안정되어 있는 한 가는 털에 사용하도록 설계된 전기 가위를 사용하여 쥐의 가슴에서 털을 면도하십시오. 그런 다음 젖은 종이 타월을 가지고 가슴을 닦아 남아 있는 털을 제거합니다.

동물을 플랫폼에 단단히 고정하고 머리를 반대쪽을 향하게 한 상태에서 테이블을 왼쪽으로 15-20도 기울여 심장이 흉벽에 더 가깝게 되도록 합니다. 그런 다음 트랜스듀서에 또는 동물의 가슴에 직접 충분한 양의 초음파 젤을 바르십시오. 트랜스듀서의 이미지 인덱스 마커가 후방을 가리키도록 심장의 장축과 수직으로 약 90도 트랜스듀서를 파라세너리로 배치합니다.

두 DB 모드에 있는 동안 대동맥 판막이 짧은 축을 따라 시야에 들어올 때까지 변환기의 defilade를 밉니다. 그런 다음 이미지 인덱스 마커가 cadad를 가리킬 때까지 변환기를 시계 방향으로 돌립니다. 이것은 parasternal long axis 뷰입니다.

이미지 디스플레이에서 대동맥 경로, 대동맥 판막, 좌심실 유출로, 승모판막, 좌심방 및 우심실 유출로의 일부를 관찰합니다. 기계에 내장된 측정 도구와 연결된 전자 캘리퍼를 사용하여 대동맥의 가장 큰 심방 후방 치수를 측정합니다. 다음으로, 제어판의 이미지 너비 버튼을 조정하여 이미지 디스플레이에 대동맥 판막만 표시되도록 이미지 너비를 줄입니다.

동맥 판막의 끝과 교차하는 곳에 M 모드 심문선을 배치하여 대동맥 판막 교두 분리를 정확하게 평가합니다. 대동맥 판막의 M 모드 디스플레이에서 전자 캘리퍼를 사용하여 교두 분리 거리를 측정합니다. 대동맥 판막의 흉골 주위 장축 보기에 있는 동안 제어판의 컬러 도플러 제어 키를 눌러 대동맥 판막 부위에 컬러 도플러를 적용합니다.

그런 다음 포스트 웨이브 도플러 제어 키를 누릅니다. 트랙 볼을 사용하여 포스트 웨이브 샘플 볼륨을 대동맥 판막 바로 위의 근위 상행 대동맥에 놓고 플랫폼 및/또는 변환기를 기울여 초음파 빔과 혈류 사이의 각도가 60도 미만인지 확인합니다. 그런 다음, 전자 캘리퍼스를 사용하여 스펙트럼 디스플레이에서 피크 속도를 측정합니다.

B 모드에서 변환기를 정점 위치에 놓고 마우스 머리 쪽으로 기울어지도록 변환기를 배치하여 시작합니다. 이미지 디스플레이에서 우심실, 좌심실, 우심방 및 좌심방을 관찰합니다. 정점 4개의 챔버 보기에서 이미지 너비를 줄여 승모판막에 초점을 맞춥니다.

그런 다음 M 모드 커서를 승모판막에 가로질러 놓고 첨판의 두께를 평가합니다. 정점 4개의 챔버 보기를 사용하여 컬러 도플러를 적용하여 이완기 동안 좌심방에서 승모판막을 통과하는 흐름을 이미지화합니다. 빨간색으로 인코딩된 승모판막을 가로지르는 흐름을 관찰합니다.

정점 폐 축 view, 우심실이 이미지 디스플레이의 중앙에 오도록 흔들리는 동작을 사용하여 변환기 팁을 기울이거나 가리킵니다. 이미지 디스플레이에서 우심실만 보이도록 이미지 너비를 줄입니다. 그런 다음 삼첨판 부위에 컬러 도플러를 바릅니다.

다음으로, 변환기를 대동맥 판막 수준에서 수정된 흉골 주위 장축 위치로 이동합니다. 그런 다음 변환기를 약간 위쪽으로 기울여 폐 판막의 짧은 축 보기를 얻습니다. 이 보기에서 M 모드 이미징을 적용하여 폐 판막의 분리 거리를 평가합니다.

그런 다음 폐 판막 부위에 컬러 도플러를 바르고 판막 역류와 협착증을 평가합니다. 두 개의 DB 모드에서 변환기를 유두 근육 수준의 흉골 주위 짧은 축 위치에 배치하여 좌심실의 짧은 축 보기를 얻습니다. 이것에서view, 제어판에 있는 M 모드 버튼을 누릅니다.

트랙볼을 사용하여 M 모드 커서를 유두근 수준에서 좌심실 강 중앙에 놓고 M 모드 이미지를 얻습니다. 그런 다음 내벽과 후벽 사이의 거리가 가장 큰 이완기 끝에서 좌심실 구멍 치수를 측정하고, 내벽과 후벽 모두의 내부 움직임이 최대인 말단 수축기에서 측정합니다. 다음으로, 변환기를 정점 창으로 옮기고, 승모판막에 색을 바르고, 승모판 첨판의 끝에 샘플 부피를 놓습니다.

승모판 전체에 걸쳐 펄스파 도플러 속도의 스펙트럼 표시에서 최대 승모판 유입 속도를 측정합니다. 샘플 부피가 승모판 및 대동맥 판막 폐쇄 및 개방 신호가 아닌 좌심실 유입과 유출 사이에 위치합니다. 등부피 이완 시간, 등부피 수축 시간, 좌심실 방출 시간을 측정합니다.

그런 다음 정점 장축 보기에서 승모판 고리의 조직 도플러 이미징을 수행합니다. TGI 제어 키를 누르고 샘플 볼륨을 승모판 고리의 내측 측면에 배치합니다. 완료되면 마우스에서 여분의 초음파 젤을 제거합니다.

동물을 고정하고 있는 테이프를 부드럽게 제거하고 마취를 끕니다. 흡수성 종이 타월 위에 동물을 놓고 흉골 누운기가 될 때까지 동물을 관찰합니다. 다음은 석회성 대동맥 판막 질환이 있는 마우스의 대동맥 판막 기능과 정상 마우스의 대동맥 판막 기능에 대한 평가입니다.

석회화된 판막이 있는 마우스에서는 교두가 두꺼워지고 반향성이 증가하여 수축기 중 개방이 제한됩니다. 정점 창에서는 승모판막의 장축 보기가 표시됩니다. 승모판 첨판의 두께는 심문의 M 모드 라인을 사용하여 측정할 수 있습니다.

승모판막의 두께를 측정하는 것은 정상 승모판막의 얇고, 반향이 잘 되지 않으며, 빠르게 움직이는 첨판을 감안할 때 매우 어려울 수 있습니다. 승모판막의 이 수정된 장축 보기에 표시된 색상 도플러는 수축기 동안 승모판막에서 모자이크 색상 제트를 보여줍니다. 파란색은 승모판 역류의 증거입니다.

흉골 주위 창(parasternal window)에서는 폐 판막의 단축과 장축 보기를 모두 얻을 수 있습니다. 이 이미지에서는 M 모드 조사선이 폐 판막 전체에 적용되며, 이 보기에서 판막 교두 분리 거리를 측정할 수 있습니다. 이 기술을 숙달하면 제대로 수행되면 15-20분 안에 완료할 수 있습니다.

이 절차를 시도하는 동안 설치류의 심장 기능을 정확하고 시간 효율적으로 평가할 수 있도록 심장 해부학 및 생리학에 대한 기본 지식, 초음파 검사의 원리 및 용어에 대한 실무 지식, 심장 초음파에 대한 경험을 갖추는 것이 중요합니다. 이 비디오를 시청한 후에는 다양한 이미징 플레인에서 이미지를 얻고 심장 및 심장 판막 기능을 적절하게 설명하는 에코 도플러 매개변수를 측정하여 설치류에서 심장 초음파를 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.