Method Article

Kwantificering van biventriculaire functie en morfologie door cardiale magnetische resonantiebeeldvorming bij muizen met longslagaderbanden

DOI:

10.3791/60837

⸱

May 13th, 2020

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Center for Congenital Heart Diseases, Department of Pediatric Cardiology, University Medical Center Groningen, University of Groningen, 2The Central Animal Facility, University Medical Center Groningen, University of Groningen, 3Gronsai (Groningen Small Animal Imaging Facility), University Medical Center Groningen, University of Groningen, 4Department of Cardiology, University Medical Center Groningen, University of Groningen, 5Department of Radiology, University Medical Center Groningen, University of Groningen

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Om de pathofysiologie van de aanpassing van het rechterventrikel (RV) aan abnormale belasting te begrijpen, zijn experimentele modellen cruciaal. De beoordeling van de afmetingen en functie van campers is echter complex en uitdagend. Dit protocol biedt een methode om cardiale magnetische resonantiebeeldvorming (CMR) uit te voeren als een niet-invasieve benchmarkprocedure bij muizen die worden blootgesteld aan RV-drukbelasting.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De functie en het falen van de rechterventrikel (RV) zijn belangrijke determinanten van de uitkomst bij verworven en aangeboren hartaandoeningen, waaronder pulmonale hypertensie. De beoordeling van de functie en morfologie van de RV is complex, deels vanwege de complexe vorm van de RV. Momenteel is beeldvorming met cardiale magnetische resonantie (CMR) de gouden standaard voor niet-invasieve beoordeling van de functie en morfologie van RV. Het huidige protocol beschrijft CMR-beeldvorming in een muismodel van RV-drukbelasting geïnduceerd door pulmonale arterieband (PAB). PAB wordt uitgevoerd door een 6-0 hechting rond de longslagader over een naald van 23 G te plaatsen. De PAB-gradiënt wordt bepaald met behulp van echocardiografie na 2 en 6 weken. Na 6 weken wordt de morfologie en functie van de rechter- en linkerventrikel beoordeeld door zowel het eindsystolische als het einddiastolische volume en de massa te meten aan tien tot elf cineplakken van 1 mm dik met behulp van een 9,4 T magnetische resonantiebeeldvormingsscanner uitgerust met een gradiënt van 1.500 mT/m. Representatieve resultaten tonen aan dat PAB een significante toename van de RV-drukbelasting induceert, met significante effecten op de biventriculaire morfologie en de RV-functie. Het is ook aangetoond dat bij 6 weken RV-drukbelasting het hartminuutvolume behouden blijft. Hier wordt een reproduceerbaar protocol gepresenteerd voor de kwantificering van biventriculaire morfologie en functie in een muismodel van RV-drukbelasting en kan dienen als een methode voor experimenten die determinanten van RV-remodellering en disfunctie onderzoeken.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Patiënten met verworven en aangeboren hart- en vaatziekten, waaronder pulmonale hypertensie (PH), lopen risico op disfunctie en falen van de rechterventrikel (RV)1. Aanpassing aan RV als gevolg van verhoogde drukbelasting wordt gekenmerkt door concentrische hypertrofie in vroege stadia en progressieve dilatatie bij ziekte in het eindstadium. Bovendien wordt het geassocieerd met stoornissen in het metabolisme en de extracellulaire matrix, ontstekingsprocessen en, uiteindelijk, RV-falen 2,3,4,5,6.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle experimenten en dierverzorging worden uitgevoerd volgens de Wet op de dierproeven en voldoen aan de Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, gepubliceerd door de Amerikaanse National Institutes of Health. De Commissie Dierproeven van de Rijksuniversiteit Groningen heeft het huidige experimentele protocol goedgekeurd (vergunningsnummer: 2014-041/3005).

1. Huisvesting en acclimatisatie

  1. Gebruik 20-30 g wildtype C57 black 6 (C57BL/6) muizen (institutionele foklijn eerder beschreven47), mannetje en vrouwtje, allemaal meer dan 8 weken oud. Huisvesting van de muize....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het sterftecijfer van de PAB-chirurgische ingreep ligt rond de 10%. De gepresenteerde resultaten tonen kenmerken van muizen in de sham (n = 5) en PAB (n = 8) groepen. Zoals te zien is in figuur 3, namen de PAB-gradiëntwaarden significant toe in vergelijking met schijndieren 2 en 6 weken na PAB. Deze toename van de belasting veroorzaakte RV-dilatatie uitgedrukt als verhoogde RV, EDV en RV ESV (Figuur 4A,B). RV-di.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit protocol biedt een reproduceerbare methode voor PAB bij muizen en de daaropvolgende beoordeling van cardiale remodellering en functionele aanpassing met behulp van CMR.

PAB verschilt van andere modellen van verhoogde RV-drukbelasting omdat het gaat om een absolute en statische toename van de nabelasting zonder de aanwezigheid van andere triggers. RV-drukbelasting in modellen van hypoxie, monocrotaline, shunt of een combinatie van deze inductoren is gebasee.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het Universitair Medisch Centrum Groningen heeft een contract gesloten met Actelion en Lilly voor adviesactiviteiten van R.M.F. Berger buiten de inhoud van dit handschrift. De andere auteurs verklaren dat zij geen concurrerende belangen hebben.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We willen P. Da Costa-Martins bedanken voor haar steun bij de dierproeven in deze studie.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
14.0 MHz i13L-echocardiography transducerGE Healthcare, Waukesha, WI, USA
20G cannula
23G needle
9.4T magnetic resonance scanner with 1,500 mT/m gradient setBruker BioSpin, Ellingen, Germany
Anesthesia induction chamber
Blunt 25G needle
Buprenorphine
Chloride-hexidine
CMR post-processing softwareMedis Medical Imaging Systems, Leiden, The NetherlandsQmass version 7.6
Data visualisation and statistical softwareGraphPad Prism Inc, La Jolla, CA, USAsoftware version 7.02
Echocardiography machineGE Healthcare, Waukesha, WI, USAVivid Dimension 7
Eye ointment
Heat mat
Incubator (37°C)
Isoflurane
Isoflurane evaporator
Miniventilator for rodentsHugo Sachsmodel 687
monofilament polypropylene 5-0 sutures
monofilament polypropylene 6-0 sutures
Needle and syringe for subcutaneous injections
Pediatric electrocardiogram-stickers
pure polyglycolic acid 5-0 sutures
Sterile surgical instruments
Ventilation mask

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Norozi, K., et al. Incidence and Risk Distribution of Heart Failure in Adolescents and Adults With Congenital Heart Disease After Cardiac Surgery. The American Journal of Cardiology. 97 (8), 1238-1243 (2006).
  2. Borgdorff, M. A. J., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cardiac Magnetic ResonanceBiventricular FunctionPulmonary Artery BandingRight Ventricular FunctionMouse Heart ImagingVentricular MorphologyCine MRIPulmonary HypertensionEchocardiography AssessmentRV Remodeling
Video Coming Soon

Related Articles