Er wordt een protocol gepresenteerd voor de beoordeling van de diastolische functie met behulp van Doppler-echografie in een preklinisch model van pulmonale hypertensie door een linkerhartziekte.
Methodenartikel
Er wordt een protocol gepresenteerd voor de beoordeling van de diastolische functie met behulp van Doppler-echografie in een preklinisch model van pulmonale hypertensie door een linkerhartziekte.
Diastolische disfunctie en hartfalen met conserveerde ejectiefractie (HFpEF) dragen significant bij aan pulmonale hypertensie (PH) door linkerhartziekte. Standaard in vivo evaluatie van relaxatieafwijkingen in preklinische modellen omvat tweedimensionale (2D) echocardiografie met Dopplerbeoordeling van transmissieve stroming en weefselontspanning, wat complex, duur is en geavanceerde echocardiografische apparatuur vereist. Hier wordt een waardevolle surrogaatmethode aangetoond om diastolische disfunctie in PH door linkerhartziekte te evalueren in een goed gevestigd knaagdiermodel met behulp van gepulseerde golf Doppler-echografie zonder 2D-echocardiografie. Het diastolisch transmitrale stromingspatroon wordt geïdentificeerd vanuit het apicale venster en correleert met een gelijktijdig geregistreerde ECG-tracering. Indices van diastolische functie worden verzameld en de identificatie van deze indices wordt beschreven in dit protocol. Deze goedkope, gemakkelijk te implementeren techniek identificeert relevante markers van diastolische disfunctie die geassocieerd zijn met PH, hart- en vaatziekten en HFpEF. Bovendien detecteert het de progressie van de film reproduceerbaar in de loop van de tijd, wanneer 2D-echocardiografie niet gewenst of beschikbaar is. De belangrijkste beperkingen van deze methode hebben te maken met het ontbreken van visualisatie van hartstructuren, de mogelijkheid van onnauwkeurigheden door de hoekafhankelijkheid van het Dopplersignaal, evenals de lichaamstoestand van het dier, wat kan worden verminderd door de locatie van de sonde aan te passen en de uitlijning met de bloedstroom te optimaliseren.
Pulmonale hypertensie (PH) is een dodelijke ziekte zonder genezing die wordt gekenmerkt door een verhoogde longbloeddruk1. Linkerhartziekte (LHD) is verreweg de meest voorkomende oorzaak van PH wereldwijd en wordt geassocieerd met hoge kosten en aanzienlijke morbiditeit 2,3. Cardiale oorzaken van PH-LHD zijn meerdere verschillende entiteiten die leiden tot ofwel systolische of diastolische disfunctie, zoals hartfalen, een veelzijdig klinisch syndroom dat wereldwijd een van de belangrijkste oorzaken van sterfte is4. Onder patiënten met hartfalen is HFpEF goed voor meer dan de helft van de incidentgebaseerde ziekenhuisopnames 4,5. Diastolische disfunctie is geïdentificeerd als een van de belangrijkste voorlopers van, en een fundamenteel kenmerk in de wisselwerking tussen HFpEF en PH als gevolg van LHD (PH-LHD)6,7. Door het gebrek aan geschikte preklinische modellen die de meeste klinische en subklinische kenmerken van PH en HFpEF weergeven, is het begrip van de mechanismen achter deze ziekten onvolledig7.
Diastolische disfunctie is een kenmerk van PH-LHD en kan worden beoordeeld met 2D- en Dopplerechocardiografie8. Tweedimensionale en Dopplermethoden voor de beoordeling van de diastolische functie van de linkerventrikel omvatten onder andere de piek vroege diastolische E-golf snelheid, piek late diastolische A-golf, mitralisklep A duur (tijdinterval van A-golf begin tot einde van A-golf bij nul basislijn), mitralisklep E/A-verhouding, E-golf vertragingstijd (DT, tijdsinterval van piek E-golf geëxtrapoleerd naar nul snelheid basislijn). weefsel Dopplerbeeldvorming (TDI) van de septale mitralisklepannulus (e', echocardiografische parameter van weefselontspanning van de mitralisklepannulus) en IVRT (isovolumische relaxatietijd, tijd tussen het sluiten van de aortaklep en het openen van de mitralisklep). Echocardiografische markers van verminderde ontspanning omvatten een combinatie van verminderde of omgekeerde E/A-verhouding in de context van A-golf augmentatie en E-golf reductie, verlengde IVRT, verminderde E-wave vertragingstijd, vertraagde weefsel Doppler-indices (verlengde e'-snelheid, verhoogde gemiddelde septale E/e') en een lagere absolute waarde van globale longitudinale spanning (GLS)9. Studies die echocardiografische en invasieve hemodynamische metingen vergelijken, hebben aangetoond dat echocardiografische metingen en invasieve metingen vergelijkbaar zijn en een betrouwbare methode zijn voor het evalueren van harthemodynamica. 2D-echocardiografie is echter complex, duur en vereist geavanceerde echocardiografische apparatuur en personeel. Deze factoren vormen een grote beperking bij het volgen van de progressie van de ziekte bij dieren. Daarom vertrouwen onderzoekers ofwel op twee metingen (begin en einde van de studie) voor longitudinale studies, of op enkele metingen in een dwarsdoorsnede-ontwerp.
Onder deze parameters van diastolische disfunctie kunnen E, A, E/A, A-duur, DT en IVRT worden beoordeeld met pulserende golf Doppler-echocardiografie, waardoor 2D-echocardiografie overbodig is. In dit artikel wordt een protocol voor de Dopplerbeoordeling van de diastolische functie gedemonstreerd in het goed gevestigde ZSF-1 rattenmodel van PH-LHD11. In totaal werden 25 (10 genetisch obeese en 15 genetisch slanke) mannelijke ZSF1-ratten longitudinaal gevolgd en sonografisch geëvalueerd op de ontwikkeling van diastolische disfunctie gedurende zestien weken tussen 8 en 24 weken. Dezelfde echocardiografische parameters werden geëvalueerd in de twee cohorten. Alle dieren werden bij de basislijn (8 weken oud) geëvalueerd. Dopplerbewijs van diastolische disfunctie werd pas op 16-jarige leeftijd getoond, toen de tussentijdse metingen werden gedaan. Eindpuntmetingen werden genomen op 24-jarige leeftijd. Hoewel de onderzoeker die gegevens verzamelde niet geblindeerd kon worden vanwege de duidelijke gewichtstoename in de obese cohort, was de onderzoeker die data-analyse uitvoerde blind voor het fenotype van de dieren. Hoewel deze gemakkelijk toepasbare methode een route biedt voor longitudinale beoordeling van de ziekteprogressie bij knaagdieren, zijn de beperkingen van deze techniek onder meer de hoekafhankelijkheid van een goed Dopplersignaal, wat moeilijk te verkrijgen kan zijn afhankelijk van de uitlijning van de sonde en de grootte van het dier.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Alle procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met goedkeuring van de Johns Hopkins University Animal Care and Use Committee (ACUC) voor protocol RA21M273. Geen enkele dieren werden blootgesteld aan ongemak bij het verzamelen van gegevens of de doeleinden van de metingen. De reagentia en de gebruikte apparatuur worden vermeld in de Materiaaltabel.
1. Voorbereiding van de uitrusting en het dier
2. Het verkrijgen van een ECG-tracering
3. Installatie van de computer
4. Het uitvoeren van Dopplermetingen
5. Gegevens verkrijgen uit Doppler-echo
6. Het einde van het experiment
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deze methode maakt longitudinale beoordeling van de diastolische functie in PH-LHD mogelijk. Voor de meest nauwkeurige beoordeling van de diastolische functie moeten antegrade en retrograde stromingspatronen met betrekking tot het openen en sluiten van de mitralis- en aortaklep binnen dezelfde hartcyclus over meerdere cycli worden weergegeven (Figuur 1). Het sluiten van de aortaklep markeert het begin van de diastole, waarvan de vroegste fase de isovolumele ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In dit artikel wordt een surrogaatmethode om diastolische disfunctie bij PH-LHD te evalueren aangetoond in een goed gevestigd knaagdiermodel met behulp van gepulseerde golf Doppler-echografie zonder 2D-echocardiografie. Het diastolisch transmitrale stroompatroon wordt geïdentificeerd vanuit het apicale venster en correleert met een gelijktijdig geregistreerde ECG-tracering, waarmee indices van diastolische functie kunnen worden bepaald. Deze goedkope techniek identificeert markers van di...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben geen financiële relaties met fabrikanten van de gebruikte materialen.
Dit werk werd ondersteund door de Career Development Award van de American Heart Association aan MB (24CDA1267633), een NHLBI R56-toekenning aan JS (1R56HL169285) en een NHLBI-toekenning aan LS (R01HL14811201).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Anesthesiegebruik | VetEquip Inc. | 901806 | |
| Computer | Dell | 7420 Plus | |
| Wattenstaafje | Puritan Medical Products Company | 806-WC | |
| Depilatiecrème | Church and Dwight | 300725 | |
| Dopplersonde 10 en 20MHz | INDUS Instruments | NA | |
| Doppler-installatie | INDUS Instruments | NA | |
| ECG-pad | INDUS Instruments | NA | |
| Elektrodengel | Parker Laboratories | 45993 | |
| Isofluraannevelizer | VetEquip Inc. | 911103 | |
| Ultrasoundgel | Parker Laboratories | 45659 | |
| Bevende verdovingsinductiekamer | VetEquip Inc. | 942102 |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen