Methodenartikel

Uitgebreide echocardiografische beoordeling van de rechterventrikelfunctie in een ratmodel van pulmonale arteriële hypertensie

DOI:

10.3791/63775

⸱

20 januari 2023

 ,  ,  , 
1Department of Pharmacy Practice, College of Pharmacy, University of Illinois at Chicago, 2CorDynamics, Inc.

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

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

Het huidige protocol beschrijft de echocardiografische karakterisering van de morfologie en functie van de rechterventrikel in een rattenmodel van pulmonale arteriële hypertensie.

Samenvatting

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

Pulmonale arteriële hypertensie (PAH) is een progressieve ziekte veroorzaakt door vasoconstrictie en remodellering van de kleine slagaders in de longen. Deze remodellering leidt tot verhoogde pulmonale vasculaire weerstand, verslechterde rechterventrikelfunctie en vroegtijdige dood. Momenteel goedgekeurde therapieën voor PAH richten zich grotendeels op pulmonale vaatverwijdende routes; recente opkomende therapeutische modaliteiten zijn echter gericht op andere nieuwe routes die betrokken zijn bij de pathogenese van de ziekte, waaronder remodellering van de rechterkamer (RV). Beeldvormende technieken die longitudinale beoordeling van nieuwe therapieën mogelijk maken, zijn zeer nuttig voor het bepalen van de werkzaamheid van nieuwe geneesmiddelen in preklinische studies. Niet-invasieve trans-thoracale echocardiografie blijft de standaardbenadering voor het evalueren van de hartfunctie en wordt veel gebruikt in knaagdiermodellen. Echocardiografische evaluatie van de RV kan echter een uitdaging zijn vanwege de anatomische positie en structuur. Bovendien ontbreken gestandaardiseerde richtlijnen voor echocardiografie in preklinische knaagdiermodellen, waardoor het moeilijk is om een uniforme beoordeling van de RV-functie uit te voeren in verschillende onderzoeken in verschillende laboratoria. In preklinische studies wordt het monocrotaline (MCT) letselmodel bij ratten veel gebruikt om de werkzaamheid van geneesmiddelen voor de behandeling van PAH te evalueren. Dit protocol beschrijft de echocardiografische evaluatie van de RV bij naïeve en MCT-geïnduceerde PAH-ratten.

Inleiding

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

PAH is een progressieve ziekte gedefinieerd als een gemiddelde pulmonale arteriële druk bij rust van meer dan 20 mmHg1. Pathologische veranderingen in PAH omvatten longslagader (PA) remodellering, vasoconstrictie, ontsteking en fibroblastactivering en proliferatie. Deze pathologische veranderingen leiden tot verhoogde pulmonale vasculaire weerstand en bijgevolg tot remodellering van de rechterventrikel, hypertrofie en falen2. PAH is een complexe ziekte waarbij kruisverwijzing tussen verschillende signaalwegen plaatsvindt. De momenteel goedgekeurde geneesmiddelen voor de behandeling van PAH richten zich meestal op vaatverwijdende routes, waaronder de stikstofmonoxide-cyclische guanosinemonofosfaatroute, prostacyclineroute en endothelineroute. Therapieën gericht op deze routes zijn gebruikt als zowel monotherapieën als in combinatietherapieën 3,4. Ondanks de vooruitgang in de behandeling van PAH in het afgelopen decennium, tonen bevindingen van het in de VS gevestigde REVEAL-register een slechte 5-jaarsoverleving voor nieuw gediagnosticeerde patiënten5. Meer recent hebben opkomende therapeutische modaliteiten zich gericht op ziektemodificerende middelen die van invloed kunnen zijn op de multifactoriële pathofysiologie van de vasculaire remodellering die optreedt bij PAH in de hoop de ziekte te verstoren6.

Diermodellen van PAK's zijn van onschatbare waarde bij het beoordelen van de werkzaamheid van nieuwe medicamenteuze behandelingen. Het MCT-geïnduceerde PAH-ratmodel is een veel gebruikt diermodel dat wordt gekenmerkt door remodellering van de pulmonale arteriële vaten, wat op zijn beurt leidt tot verhoogde pulmonale vasculaire weerstand en rechterventrikelhypertrofie en disfunctie 7,8. Om de werkzaamheid van nieuwe behandelingen te beoordelen, richten onderzoekers zich normaal gesproken op de terminale beoordeling van RV-druk zonder rekening te houden met de longitudinale evaluatie van PA-druk, RV-morfologie en RV-functie. Het gebruik van niet-invasieve en niet-terminale beeldvormingstechnieken is cruciaal voor een uitgebreid onderzoek naar ziekteprogressie in diermodellen. Transthoracale echocardiografie blijft de standaardbenadering voor het evalueren van hartmorfologie en -functie in diermodellen vanwege de lage kosten en het gebruiksgemak in vergelijking met andere beeldvormingsmodaliteiten, zoals magnetische resonantiebeeldvorming. Echocardiografische evaluatie van de RV kan echter een uitdaging zijn vanwege de RV-positionering onder de borstschaduw, de goed ontwikkelde trabeculatie en de anatomische vorm, die het allemaal moeilijk maken om de endocardiale grens 9,10,11 af te bakenen.

Dit artikel is bedoeld om een uitgebreid protocol te beschrijven voor het evalueren van RV-afmetingen, -gebieden en -volumes, en systolische en diastolische functie bij naïeve en MCT-geïnduceerde PAK's bij Sprague Dawley (SD) ratten. Daarnaast beschrijft dit protocol een methode om echocardiografische dimensies in het normale en verwijde rechter atrium te beoordelen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

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

Alle experimenten in dit protocol werden uitgevoerd volgens de richtlijnen voor dierverzorging van de Universiteit van Illinois in Chicago, Chicago Institutional Animal Care and Use Committee. Mannelijke Sprague Dawley (SD) ratten wogen tussen 0,200-0,240 kg op het moment van MCT-injectie; Het protocol dat in dit artikel wordt beschreven, kan echter worden gebruikt met een breder lichaamsgewichtbereik. De dieren werden verkregen uit een commerciële bron (zie tabel met materialen).

1. Onderzoeksopzet

  1. Dieren
    1. Verkrijg mannelijke SD-ratten en laat ze 4-7 dagen acclimatiseren. Groep-huis de ratten door de experimentele groep in schone kooien en houd ze in een kamer onderhouden op 20-26 ° C (68-79 ° F) en verlicht met fluorescentielampen getimed om een 14 uur licht, 10 uur donkere cyclus te geven.
    2. Geef ratten ad libitum toegang tot een standaarddieet en kraanwater voor de duur van het experiment.
  2. MCT-administratie
    1. Dien de ratten op studiedag 0 een subcutane dosis (3,0 ml/kg) MCT (60 mg/kg in HCl/NaOH, pH 7,4) toe; zie materiaaltabel; MCT Group) of voertuig (gedeïoniseerd water, pH 7,4; Controlegroep).
      OPMERKING: Vanwege de voorzorgsmaatregelen in verband met MCT-dosering moeten alle ratten op studiedag 0 worden gedoseerd in een ruimte voor chemische gevaren en daar worden gehuisvest tot studiedag 7.
    2. Breng de ratten op studiedag 7 terug naar een algemene huisvestingskamer voor de duur van het onderzoek.
  3. Klinische observaties
    1. Voer eenmaal daags observaties uit aan de kooizijde voor de algemene gezondheid en het uiterlijk. Observeer de dieren op sterfte en tekenen van pijn en angst.
    2. Noteer alle ongebruikelijke waarnemingen die tijdens de duur van het onderzoek zijn genoteerd in het notitieboek met onbewerkte gegevens.
  4. Lichaamsgewichten
    1. Noteer lichaamsgewichten op studiedag 0 (predose), wekelijks gedurende het onderzoek en op de dag van echocardiografie.

2. Echocardiografie

  1. Voorbereiding
    1. Op studiedag 23 na MCT-dosering, verdoof de ratten met isofluraan bij 2% -3%, aangedreven door 100% zuurstof (1 l / min) in een inductiekamer (zie tabel met materialen).
    2. Verwijder de ratten uit de kamer zodra het bewustzijn verloren is gegaan en breng ze over naar het dierenplatform van het beeldvormingsstation (zie Tabel van materialen) in een dorsale decubituspositie. Dien isofluraan toe met behulp van een neuskegel die is aangesloten op een verdamper die 1% -2% isofluraan levert, aangedreven door 100% zuurstof (1 l / min).
    3. Breng elektrodegel aan op elke poot en zet de poten vast in de elektrocardiogramloodplaten van het dierenplatform.
    4. Verwijder de vacht door de borst te scheren en een ontharingsmiddel te gebruiken (zie Materiaaltabel). Bevestig een rectale temperatuursonde (zie materiaaltabel) op zijn plaats. Plaats katoenen rollen aan de rechter- en linkerkant van het dier en zet ze vast met tape om de positie van het dier te behouden wanneer het platform wordt gekanteld.
  2. Monitoring
    1. Controleer de lichaamstemperatuur en hartslag (HR) via het echografiesysteem (zie materiaaltabel) gedurende de hele procedure.
    2. Houd de lichaamstemperatuur op 37 ± 0,5 °C en houd de HR op 350 bpm of hoger, indien mogelijk. Gebruik de warmhoudtafel en een warmtelamp om de temperatuur op peil te houden.
  3. Beeldacquisitie
    1. Voer transthoracale echocardiografie uit met behulp van een hoogfrequent ultrasoon beeldsysteem dat is uitgerust met een solid-state array ultrasone transducer (zie materiaaltabel).
      OPMERKING: Alle richtingen die in de echocardiografische methoden worden vermeld, verwijzen naar rechts of links van de echoscopist.
    2. Linkerventrikel (LV) parasternale lange as (PLAX) weergave
      1. Met de ratten in de dorsale decubituspositie, kantel je het platform naar links en breng je het caudaal ongeveer 10° naar beneden.
      2. Plaats de transducer in de houder in een semi-lock positie met de inkeping in de caudale richting. Beweeg de transducer zo dat deze naar de linker parasternale lijn wijst. Draai de transducer tegen de klok in ongeveer 30°-45° en kantel lichtjes craniaal langs de y-as (laterale transduceras).
      3. Breng warme ultrasone gel (zie Tabel met materialen) aan op de borst van de rat en laat de transducer zakken totdat deze in contact komt met de gel.
      4. Verplaats het platform naar rechts of links om een weergave te krijgen van de gehele LV in het midden van het scherm. Pas indien nodig de beelddiepte aan en verplaats de brandpuntszone naar de achterwand.
      5. Maak fijne aanpassingen in de platformpositie om ervoor te zorgen dat de aorta en apex zich in hetzelfde horizontale vlak bevinden en het LV-uitstroomkanaal zichtbaar is.
      6. Druk op Cine Store om de gegevens op te nemen. Voorbeelden van PLAX-weergaven van de LV-beelden worden weergegeven in figuur 1A.
        OPMERKING: Het in beeld brengen van de LV zorgt voor vertrouwdheid met de positie van het hart in de borst. Een verwijde RV kan de LV verdringen.
    3. Aangepaste PLAX-weergave van het rechterventrikeluitstroomkanaal
      1. Kantel het platform ongeveer 10°-15° naar rechts en breng het caudaal ongeveer 5° naar beneden.
      2. Beweeg de transducer om naar de rechter parasternale lijn van de rat te wijzen. Draai de transducer tegen de klok in op ongeveer 30°.
      3. Breng ultrasone gel aan op de borst van de rat en laat de transducer zakken totdat deze in contact komt met de gel.
      4. Verplaats het platform naar links of rechts totdat de camper in zicht is. In deze aangepaste PLAX-weergave zijn de RV-wand en het interventriculaire septum (IVS) duidelijk zichtbaar, zoals weergegeven in figuur 1B.
      5. Draai de transducer indien nodig tegen de klok in om ervoor te zorgen dat de aorta en mitralisklep zichtbaar zijn.
      6. Verplaats de brandpuntszone naar het RV-vrije wandgebied om de endocardiale grensdefinitie te verbeteren en pas de versterking indien nodig aan.
      7. Druk op Cine Store om de gegevens op te nemen.
      8. Plaats de M-mode monstervolumelijn op het gebied waar de RV het breedst is en pas de poort aan om de RV en LV te omvatten. De monstervolumelijn wordt over het algemeen geplaatst tussen de schaduw van twee aaneengesloten wervels bij ratten.
      9. Druk op Update en druk vervolgens op Cine Store om de gegevens op te nemen. Voorbeelden van M-modus bij de gewijzigde PLAX-weergavebeelden worden weergegeven in figuur 1C en deze afbeeldingen worden gebruikt om de RV-interne diameter tijdens diastole (RVIDd), RV-interne diameter tijdens systole (RVIDs) en RV-vrije wanddikte (RVFWT) te analyseren.
      10. Til de transducer op en verplaats deze zodat deze slechts licht naar de rechter parasternale lijn van de rat neigt. Verplaats het platform naar een positie die slechts licht naar rechts is gekanteld.
      11. Laat de transducer zakken totdat deze in contact komt met de gel.
      12. Beweeg het platform caudaal en naar rechts of links totdat het RV-uitstroomspoor in zicht is en de longklep (PV) scherp en duidelijk zichtbaar is.
      13. Druk op Cine Store om de gegevens op te nemen. Voorbeelden van B-modus bij de gewijzigde PLAX-weergave ter hoogte van de beelden van het rechterventrikeluitstroomkanaal zijn weergegeven in figuur 2A; deze beelden worden gebruikt om de PV-diameter te analyseren.
      14. Als u dezelfde B-modus-beeldlocatie behoudt, drukt u op Kleur om de stroom door de PV te identificeren. Pas de snelheid aan om aliasing te optimaliseren, zodat het hoogste snelheidspunt zichtbaar is. Verhoog indien nodig de framesnelheid door de grootte van het Doppler-afbeeldingsvak in kleur te verkleinen.
      15. Druk op PW (gepulste golf) om het bloedstroomspectrum te kwantificeren. Verhoog de grootte van de steekproefvolumepoort tot het maximum.
      16. Pas indien nodig de basislijnsnelheid en de dopplerversterking aan, zodat de stroom zichtbaar is.
      17. Lijn de PW-hoek evenwijdig aan de richting van de stroom door de PV uit. Plaats het monstervolume op de hoogste snelheid (aliasingpunt) of op de uiteinden van de PV-bijsluiter.
      18. Druk op Update om de longsnelheden te bekijken.
      19. Druk op Cine Store om de gegevens op te nemen. Voorbeelden van PV PW Doppler-afbeeldingen zijn weergegeven in figuur 2B; deze beelden worden gebruikt om de pulmonale ejectietijd (PET), pulmonale versnellingstijd (PAT), pulmonale piek systolische snelheid (PV PSV), cardiale output (PV CO), slagvolume (PV SV), HR en hartcycluslengte (CL) te analyseren.
    4. RV gerichte apicale vierkamerweergave
      1. Kantel het platform naar de linkerhoek en craniaal zo ver mogelijk naar beneden.
      2. Draai de transducer tegen de klok in 30°-45° en beweeg de transducer zodat deze naar de rechterschouder/het oor van het dier wijst.
      3. Laat de transducer zakken totdat deze in contact komt met de gel. Deze positie zorgt voor een typisch vierkamerbeeld waarbij de LV en de linkerboezems (LA) zichtbaar zijn, maar de borstschaduw zich over de RV-vrije muur bevindt.
      4. Pas de apicale vierkamerweergave aan om het RV-gerichte zicht te verkrijgen door de transducer iets lateraal naar de ware top te plaatsen. Maak fijne aanpassingen totdat het maximale vlak is verkregen. Beweeg het platform indien nodig iets caudaal. In deze weergave is de schaduw van het borstbeen in het septum geplaatst en is de RV-vrije muur duidelijk zichtbaar.
      5. Zorg ervoor dat de RV, de rechterboezems (RA) en de tricuspidalisklep (TV) zichtbaar zijn in het akoestische venster.
        OPMERKING: Als de RV-kamer erg verwijd is, is de LV-kamer mogelijk niet volledig zichtbaar. Door de transducer handmatig vast te houden, kan de transducerhoek nauwkeurig worden aangepast om de RV-visualisatie te verbeteren.
      6. Zorg ervoor dat de RV niet wordt verkort en dat het LV-uitstroomkanaal niet wordt geopend.
      7. Druk op Cine Store om de gegevens op te nemen. Voorbeelden van B-mode bij de RV gerichte apicale vierkamerweergavebeelden zijn weergegeven in figuur 3A, B; deze beelden worden gebruikt om het rechter atriale gebied (RAA), RV end-diastolisch gebied (RVEDA) en RV end-systolisch gebied (RVESA) te analyseren.
      8. Plaats de M-mode cursor door de tricuspidalis annulus aan de RV vrije wand. Zorg voor een optimale beeldoriëntatie om onderschatting van snelheden te voorkomen. Druk op Update en Cine Store om de gegevens vast te leggen.
        OPMERKING: Voorbeelden van bewegingsbeelden van tricuspidalis annulus zijn weergegeven in figuur 4A, B; deze beelden worden gebruikt om de tricuspidalis annulaire vlak systolische excursie (TAPSE) te analyseren.
      9. Druk op B-Mode en druk vervolgens op Color om de stroom door de tv te identificeren. Pas de snelheid aan om aliasing te optimaliseren, zodat het hoogste snelheidspunt zichtbaar is. Verhoog de framesnelheid door de grootte van het doppler-afbeeldingsvak in kleur te verkleinen.
      10. Druk op PW om het bloedstroomspectrum te kwantificeren. Verhoog de grootte van de steekproefvolumepoort tot het maximum.
      11. Pas indien nodig de basislijnsnelheid en de Doppler-versterking aan.
      12. Lijn de PW-hoek parallel aan de richting van de RV-instroom uit. Plaats het monstervolume op de hoogste snelheid (aliasingpunt) of op de uiteinden van de tricuspidalisbijsluiter.
        OPMERKING: Het in beeld brengen van de tricuspidalis instroomsnelheden kan een uitdaging zijn; Fijnafstelling van de positie van de transducer kan nodig zijn.
      13. Druk op Update om de instroomsnelheden van tricuspidalis te bekijken.
      14. Druk op Cine Store om de gegevens op te nemen. Voorbeelden van tricuspide PW Doppler-beelden zijn weergegeven in figuur 5A,B; deze beelden worden gebruikt om de snelheid van de bloedstroom over de tv te analyseren tijdens vroege diastolische vulling (E), de snelheid van de bloedstroom over de tv tijdens late diastolische vulling (A), tricuspidalissluiting open tijd (TCO) en ejectietijd (ET).
      15. Ga terug naar de B-modus en druk op Tissue. Stel het platform iets in om ervoor te zorgen dat de tricuspidalis-annulus duidelijk zichtbaar is en plaats de weefsel-Doppler-monstervolumepoort bij de tricuspidalis-annulus aan de RV-vrije wand. Verhoog de monstervolumepoort tot maximale breedte.
      16. Pas indien nodig de basislijnsnelheid en de Doppler-versterking aan.
      17. Druk op Update om de dopplerafbeelding van het weefsel weer te geven.
      18. Druk op Cine Store om de gegevens op te nemen. Voorbeelden van weefsel-Dopplerbeelden zijn weergegeven in figuur 6A,B; deze beelden worden gebruikt om de ringvormige tricuspidalissnelheid bij vroege diastole (E'), de tricuspidalis ringvormige snelheid bij late diastole (A') en tricuspidalis ringvormige snelheid bij systole (S') te analyseren.
        OPMERKING: TAPSE en weefseldoppler worden altijd gemeten aan de RV-vrije wand en niet aan het interventriculaire septum.
  4. Beeldanalyse
    1. Voer offline beeldanalyses uit met behulp van de instrumentcompatibele software (zie Materiaaltabel).
    2. Vermijd gebieden waar inspiratie optreedt voor alle metingen en neem altijd ten minste drie metingen voor elke parameter die moet worden geanalyseerd.
    3. Gewijzigd parasternaal lange-asbeeld van de rechterventrikel M-modus
      1. Selecteer een afbeelding die is verkregen uit de gewijzigde parasternale lange-asweergave van de rechterventrikel M-modus en analyseer de RVIDd (mm), RVIDs (mm) en RVFWT (mm).
      2. Selecteer Diepte in de algemene meetgereedschappen.
      3. Traceer de inwendige diameter van de RV-kamer bij diastole en systole (figuur 1C) en label de metingen als respectievelijk RVIDd en RVIDs.
      4. Selecteer het gereedschap Diepte om de dikte van de RV-vrije muur te meten. Lijn de cursor uit met de piek van de R-golf van het ECG en volg de wand aan het einde van de diastole (figuur 1C). Sluit RV-trabeculaties en papillaire spieren uit van de RV-endocardiale grens, indien aanwezig, om de RV-wanddikte nauwkeurig te meten. Sluit ook epicardvet uit, indien aanwezig, om ten onrechte verhoogde metingen te voorkomen.
        OPMERKING: RV-trabeculaties en papillaire spieren worden weergegeven als stopgezette lijnen die de RV-wandbeweging volgen. RVIDd-, RVIDs- en RVFWT-metingen worden weergegeven in het rapport onder de sectie generiek pakket. Wanneer er een aanzienlijke verdikking van het hartzakje is, kan de meting van de RV-wand moeilijk zijn; Selecteer dus het analysegebied zorgvuldig.
    4. PV B-modus
      1. Selecteer een afbeelding verkregen uit de PV B-modus en analyseer de PV-diameter (mm).
      2. Selecteer RV - en PV-functie in het vervolgkeuzemenu van het hartpakket.
      3. Selecteer PV diam en kies een frame waarin de klep open staat. Traceer ter hoogte van de klep de afstand van muur tot muur en vermijd de annulus van de klep (figuur 2A).
        OPMERKING: Metingen worden weergegeven in het rapport onder het gedeelte RV- en PV-functie.
    5. PV PW Doppler
      1. Selecteer een afbeelding verkregen van de PV PW Doppler om de PET (ms), PAT (ms), PV PSV (mm/s), HR (beats per min), CL (ms), PAT/PET-verhouding, cardiale output (PV CO; ml/min), slagvolume (PV SV; μL) en PAT/CL-verhouding te analyseren.
      2. Selecteer RV - en PV-functie in het vervolgkeuzemenu van het hartpakket en kies ten minste drie representatieve PA-snelheden.
      3. Selecteer PAT en traceer de PA-stroomsnelheid die begint bij het punt van versnelling en eindigt bij de piek van de snelheid.
      4. Selecteer PET en begin met de meting vanaf het versnellingspunt en eindig wanneer het signaal de basislijn bereikt.
      5. Selecteer PV peak vel, plaats de cursor op het hoogste snelheidspunt en klik met de linkermuisknop.
      6. Om de PV-snelheidstijdintegrale (PV VTI) meting te verkrijgen, kiest u de negatieve optie onder het piek-Vevo-gereedschap.
        OPMERKING: De detectiegevoeligheid kan worden gewijzigd, maar gedurende het hele onderzoek moet een constante waarde worden gehandhaafd.
      7. Selecteer PV VTI in het vervolgkeuzemenu. Begin de meting door met de linkermuisknop op het begin van de piek te klikken en eindig door met de rechtermuisknop aan het einde van de piek te klikken om de meting te voltooien. Pas de piekomtrek aan door de lijnen zo nodig te verplaatsen.
      8. Plaats de cursor op een PV VTI-meting en klik met de rechtermuisknop om Eigenschappen te selecteren en schakel vervolgens HR-meting in de optie parameters in. Herhaal deze stap voor alle drie de PV VTI-metingen.
      9. Selecteer Tijd in de algemene meetinstrumenten en traceer de tijd vanaf het versnellingspunt van de ene cyclus tot het versnellingspunt van de volgende cyclus om de CL te berekenen (figuur 2B).
        OPMERKING: Metingen worden weergegeven in het rapport onder het gedeelte RV- en PV-functie. PAT/PET-verhouding, PV CO en PV SV worden berekend door de instrumentsoftware.
    6. RV gerichte apicale vierkamerweergave B-modus
      1. Selecteer een afbeelding verkregen uit de RV-gerichte apicale vierkamerweergave B-modus om de RAA (mm 2), RVEDA (mm2), RVESA (mm2) en RV fractionele gebiedsverandering [RVFAC = (RVEDA-RVESA)/RVEDA, %] te analyseren.
      2. Selecteer SAX (parasternale korte as) in het vervolgkeuzemenu hartpakket.
      3. Kies een B-modus afbeelding aan het einde van de diastole van de RV gerichte apicale vierkamerweergave. Zorg ervoor dat de gehele camper in het zicht staat, inclusief de apex en de zijwand.
      4. Selecteer ENDOarea;d en traceer het RV-endocardium van de annulus, langs de vrije wand naar de top en vervolgens terug naar de annulus langs het interventriculaire septum, met uitzondering van trabeculaties als ze aanwezig zijn.
      5. Kies een B-modus afbeelding bij end-systole, selecteer ENDOarea;s in het SAX B-mode vervolgkeuzevenster en herhaal het spoor van de RV. Selecteer met dezelfde afbeelding het 2D-gebied van de generieke meetinstrumenten en traceer de RA door het endocardium te volgen en het vena cava- en RA-aanhangsel uit te sluiten. Het gebied tussen de tricuspidalisklepblaadjes en de annulus is eveneens uitgesloten (figuur 3).
      6. Herhaal de ENDO-oppervlaktemeting bij diastole en systole en RA-gebiedsmeting in twee extra afbeeldingen.
        OPMERKING: Metingen van het RV-gebied bij diastole en systole worden weergegeven in het rapport onder de sectie SAX-B-modus. Het RA-gebied wordt weergegeven onder de algemene pakketmetingen. RVFAC wordt berekend met behulp van de formule RVFAC = (RVEDA-RVESA)/RVEDA10.
    7. M-modus aan het laterale deel van de tricuspidalis annulus
      1. Selecteer een M-mode beeld verkregen uit het laterale deel van de tricuspidalis annulus om de TAPSE (mm) te analyseren.
      2. Selecteer Diepte uit de algemene meetinstrumenten en kies een gebied van ten minste drie opeenvolgende hartlocaties zonder inspiratoire interferenties.
      3. Traceer de afstand van einddiastole tot pieksystole van het RV-ringvormige segment in drie opeenvolgende hartcycli (figuur 4).
        OPMERKING: Metingen worden weergegeven in het rapport onder de sectie algemeen pakket.
    8. TV PW Doppler
      1. Selecteer een beeld verkregen van de TV PW doppler om de E (mm/s), A (mm/s), TCO (ms), ET (ms) en RV myocardiale prestatie-index [RVMPI = (TCO-ET)/ET]11 te analyseren.
      2. Selecteer TV Flow in het vervolgkeuzemenu van het hartpakket en kies ten minste drie representatieve tv-snelheden.
      3. Selecteer TV E (tricuspid early filling), plaats de cursor op het hoogste snelheidspunt van de E-golf en klik met de linkermuisknop; Er wordt een lijn getrokken van de hoogste snelheid naar de basislijn. Selecteer op dezelfde manier TV A (tricuspid late filling), plaats de cursor op de hoogste snelheid van de A-golf en klik met de linkermuisknop; een andere lijn wordt getrokken van de hoogste snelheid naar de basislijn (figuur 5).
      4. Als u de uitwerptijd (ET) wilt meten, selecteert u het gereedschap Tijd uit de algemene meetinstrumenten en meet u de tijd vanaf het begin (voorrand) tot het einde (achterrand) van de tricuspidalisinstroom (een gebied waar de stroom uitwerpt). Label de metingen als ET (figuur 5).
      5. Als u de TCO-tijd wilt meten, selecteert u het gereedschap Tijd en traceert u de tijd vanaf het einde van de tricuspidalis A-golf van de ene cyclus tot het begin van de tricuspidalis E-golf van de volgende cyclus. Label de metingen als TCO (figuur 5).
        OPMERKING: Metingen van TV E en TV A worden weergegeven in het rapport onder het gedeelte TV-stroom. ET- en TCO-metingen worden weergegeven onder de algemene pakketmetingen. RVMPI wordt berekend als (TCO-ET)/ET11. E, ET en TCO worden gemeten met een constant R-R-interval om fouten te minimaliseren. ET-metingen kunnen ook worden uitgevoerd van de middelste rand tot de achterrand; Consistentie in de manier waarop de meting tijdens de analyse wordt verkregen, is het belangrijkst.
    9. RV laterale tricuspidalis annulus weefsel Doppler
      1. Selecteer een afbeelding verkregen uit de RV laterale tricuspidalis annulus weefsel Doppler om de E' (mm/s), A' (mm/s), S' (mm/s) en E/E' verhouding te analyseren.
      2. Selecteer TV Flow in het vervolgkeuzemenu van het hartpakket en kies ten minste drie representatieve vrije wandweefselsnelheden.
      3. Selecteer TV LW E, plaats de cursor op het hoogste snelheidspunt van de E'-golf en klik met de linkermuisknop; Er wordt een lijn getrokken van de hoogste snelheid naar de basislijn. Selecteer op dezelfde manier TV LW A, plaats de cursor op het hoogste snelheidspunt van de A'-golf en klik met de linkermuisknop; een andere lijn wordt getrokken van de hoogste snelheid naar de basislijn (figuur 6).
      4. Selecteer MV Flow in het vervolgkeuzemenu van het hartpakket en selecteer S WAVE.
      5. Plaats de cursor op de hoogste systolische snelheid tijdens de uitwerpfase, zonder de Doppler-envelop te overschrijden, en klik met de linkermuisknop; er wordt een lijn getrokken van de hoogste snelheid naar de basislijn (figuur 6).
        OPMERKING: Metingen worden weergegeven in het rapport onder de secties TV Flow en MV Flow. De E/E'-verhouding wordt handmatig berekend.
  5. Obductie
    1. Euthanaseer de ratten door exsanguinatie onder overdosis isofluraan op studiedag 24 na MCT-dosering volgens institutioneel goedgekeurd protocol.
    2. Verwijder het hart-longblok en infundeer voorzichtig via de vasculatuur met ijskoude zoutoplossing totdat het perfusaat helder is. Scheid het hart en de longen en verwijder de overtollige zoutoplossing.
    3. Weeg elk orgaan afzonderlijk.
    4. Verwijder de boezems en gooi weg.
    5. Scheid de LV met het septum (LV+S) van de RV en weeg de ventrikels apart.
    6. Verwijder het linkerscheenbeen en scheid het van het zachte weefsel.
    7. Verkrijg een longitudinale meting van het scheenbeen met behulp van een digitale remklauw (zie materiaaltabel).
    8. Gooi het ontleedde hart, de longen en het scheenbeen weg met de rest van het karkas.
      OPMERKING: Het hartgewicht (HW), het longgewicht (LW), het LV+S-gewicht en het RV-gewicht worden genormaliseerd door de lengte van het scheenbeen (TL). De RV-hypertrofie wordt beoordeeld door Fulton's Index, waarbij het RV-gewicht wordt genormaliseerd door het LV+S-gewicht [Fulton-index = RV/(LV+S)]12.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

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

In deze studie werden met MCT behandelde ratten gebruikt als een model van PAH. Echocardiografische analyse werd uitgevoerd op studiedag 23 na MCT-toediening en alle metingen en berekeningen vertegenwoordigden gemiddelden van drie opeenvolgende cycli. Echocardiografische parameters verkregen uit controle (medium: gedeïoniseerd water) en MCT-behandelde (60 mg/kg) ratten zijn weergegeven in tabel 1.

Representatieve beelden van de PLAX-weergave in controle- en MCT-behandelde ratt...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

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

Echocardiografische evaluatie van de RV is een waardevol ontdekkingsinstrument voor de screening van de effectiviteit van nieuwe behandelingen in diermodellen van PAH. Diepgaande karakterisering van de RV-structuur en -functie is noodzakelijk als nieuwe doelen bij de behandeling van PAK-adres RV-verbouwing 4,14. Deze studie beschrijft een gedetailleerd protocol dat de succesvolle karakterisering van RV-structuur en -functie mogelijk maakt.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

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

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

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

Dit werk werd ondersteund door NHLBI K01 HL155241 en AHA CDA849387 toegekend aan de auteur P.C.R.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
0.9% sodium cloride injectie USPBaxter2B1324
Gevlochten katoenen rollen4MD Medical SolutionsRIHD201205
DepilatiemiddelWallgreensNair Hair Remover 
Elektrode gelParker Laboratories 15-60
Ultrageluidbeeldsysteem en beeldstation met hoge frequentieFUJIFILM VisualSonics, Inc.Vevo 2100
IsofluraanMedVetRXISO-250
Mannelijke Sprague Dawley-rattenCharles River LaboratoriesCD 001CD IGS Rats (Crl:CD(SD))
Monocrotaline (MCT)Sigma-AldrichC2401
Rektumperatuursonde  Physitemp RET-3
Verzegelde inductiekamersScivena ScientificRES644 3 L grootte
Solid-state array ultrageluid transducerFUJIFILM VisualSonics, Inc.Vevo MicroScan transducer MS250S
Roestvrijstalen digitale callipersVWR Digital Calipers62379-531
Ultrageluidgel Parker Laboratories 11-08
Vevo Lab softwareFUJIFILM VisualSonics, Inc.Verison 5.5.1

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Galie, N., McLaughlin, V. V., Rubin, L. J., Simonneau, G. An overview of the 6th World Symposium on Pulmonary Hypertension. European Respiratory Journal. 53 (1), 1802148(2019).
  2. Tyagi, S., Batra, V. Novel therapeutic approaches of pulmonary arterial hypertension. International Journal of Angiology. 28 (2), 112-117 (2019).
  3. Hoeper, M. M., et al. Targeted therapy of pulmonary arterial hypertension: Updated recommendations from the Cologne Consensus Conference 2018. International Journal of Cardiology. 272, 37-45 (2018).
  4. Sommer, N., et al. Current and future treatments of pulmonary arterial hypertension. British Journal of Pharmacology. 178 (1), 6-30 (2021).
  5. Farber, H. W., et al. Five-year outcomes of patients enrolled in the REVEAL registry. Chest. 148 (4), 1043-1054 (2015).
  6. Zolty, R. Novel experimental therapies for treatment of pulmonary arterial hypertension. Journal of Experimental Pharmacology. 13, 817-857 (2021).
  7. Jasmin, J. F., Lucas, M., Cernacek, P., Dupuis, J. Effectiveness of a nonselective ET(A/B) and a selective ET(A) antagonist in rats with monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Circulation. 103 (2), 314-318 (2001).
  8. Stenmark, K. R., Meyrick, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 297 (6), 1013-1032 (2009).
  9. Muresian, H. The clinical anatomy of the right ventricle. Clinical Anatomy. 29 (3), 380-398 (2016).
  10. Rudski, L. G., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American Society of Echocardiography endorsed by the European Association of Echocardiography, a registered branch of the European Society of Cardiology, and the Canadian Society of Echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 23 (7), 685-713 (2010).
  11. Jones, N., Burns, A. T., Prior, D. L. Echocardiographic assessment of the right ventricle-state of the art. Heart Lung and Circulation. 28 (9), 1339-1350 (2019).
  12. Spyropoulos, F., et al. Echocardiographic markers of pulmonary hemodynamics and right ventricular hypertrophy in rat models of pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 10 (2), 2045894020910976(2020).
  13. Armstrong, W. F., Ryan, T., Feigenbaum, H. Feigenbaum's echocardiography. 7th edn. , Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. (2010).
  14. Kimura, K., et al. Evaluation of right ventricle by speckle tracking and conventional echocardiography in rats with right ventricular heart failure. International Heart Journal. 56 (3), 349-353 (2015).
  15. Cheng, H. W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. Journal of Visualized Experiments. 84, e51041(2014).
  16. Mazurek, J. A., Vaidya, A., Mathai, S. C., Roberts, J. D., Forfia, P. R. Follow-up tricuspid annular plane systolic excursion predicts survival in pulmonary arterial hypertension. Pulmonary Circulation. 7 (2), 361-371 (2017).
  17. Grapsa, J., et al. Echocardiographic and hemodynamic predictors of survival in precapillary pulmonary hypertension: seven-year follow-up. Circulation: Cardiovascular Imaging. 8 (6), 002107(2015).
  18. Bernardo, I., Wong, J., Wlodek, M. E., Vlahos, R., Soeding, P. Evaluation of right heart function in a rat model using modified echocardiographic views. PLoS One. 12 (10), 0187345(2017).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Monocrotaline InjuryApical Four ChamberTissue Doppler ImagingPulmonary Valve MeasurementRight Ventricular RemodelingTricuspid Annular Plane

Gerelateerde artikelen