Name: Ultrasound-gebaseerde Pulse Wave Velocity Evaluatie in Muizen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-02-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 7 s
Description: Leer een beeldverwerkingsalgoritme voor het beoordelen van arteriële stijfheid bij muizen met behulp van echografie. Deze methode berekent pulse wave velocity en ondersteunt cardiovasculair onderzoek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Animal experimenten werden uitgevoerd in overeenstemming met de Europese richtlijn (2010/63 / EU) en de Italiaanse wet (D.Lvo 26/2014), en volgde principes van proefdier zorg. De lokale ethische goedkeuring Panel ingestemd met de studie. 1. Imaging Procedure <ol><li> Plaats de muis in een anesthesie inductie kamer gevuld met 2,5% isofluraan in 1 l / min zuivere zuurstof. Controleer of de diepte van de anesthesie door ongevoeligheid tot teen knijpen. </li><li> Leg het dier op een temperatuur gecontroleerde bord in een liggende positie. Bevochtig de ogen van het dier met ogenzalf, teneinde te vermijden drooglopen. Leveren verdoving gasstroom (1,5% isofluraan) door het plaatsen van de neus van de muis in de speciale neuskegel. Pas indien nodig het percentage van isofluraan van geval tot geval, afhankelijk van het dier onder studie. Bevestig de raad van bestuur temperatuur van 40 ° C. </li><li> Coat de vier poten van het dier met geleidende pasta en plak ze op de ECG elektroden ingebed in deboord. Meet de lichaamstemperatuur met een rectale sonde smeren met vaseline. Controleer of alle fysiologische metingen (ECG en ademhaling signaal evenals temperatuur) juist zijn overgenomen en weergegeven. </li><li> Verwijder het haar chemisch uit de buik met ontharingscrème en smeer het met akoestische koppeling gel. </li><li> Plaats de (13-24 MHz) US probe in de mechanische arm. </li><li> Bevestig de Amerikaanse sonde evenwijdig aan het dier en zijn positie aan te passen om het lengteprofiel beelden van de abdominale aorta met het gebied van belang in het focale gebied te verkrijgen. </li><li> Verzamel anatomische informatie. <ol><li> Klik op de knop waardoor de hoge framerate ECG-gated overname 9, kies dan een frame rate overname gelijk aan 700 fps en start de acquisitie. Opmerking: Zo anatomische beelden van het vaartuig bij één hartcyclus worden verkregen. </li></ol></li><li> Verzamel stroomsnelheid informatie. &lt;/ Strong&gt; <ol><li> Met dezelfde scan projectie op het PW-Doppler knop, zet het monstervolume in het midden van het vat en afbeeldingen waarborgen dat de cine lus niet korter dan 3 s verwerven. Deze gegevens ontvangt gegevens handhaven van de hoekcorrectie zo klein mogelijk wordt aangepast van geval tot geval op basis van de Amerikaanse projectie verkregen. </li></ol></li><li> Verwijder het dier uit de temperatuurgecontroleerde board en wachten op volledig herstel. LET OP: In onze ervaring dit duurt ongeveer 10 minuten. Niet verlaten en dierlijke onbeheerd totdat het voldoende bewustzijn heeft herwonnen om borstligging handhaven. </li></ol> 2. Post-Processing <ol><li> Export B-modus en PW-Doppler beelden als DICOM-bestanden en deze opslaan op een personal computer. Transformeer PW-Doppler DICOM bestanden naar .tiff beelden. </li><li> Werkwijze B-modus beelden. <ol><li> Importeer het corresponderende DICOM-bestand met behulp van de speciale Graphical User Interface (GUI). </li><li> Om contouren initialiseren, trek een lijn in de buurt van de muur van het vat (enkele klik voor het starten van het en dubbelklik voor het beëindigen van het) en dubbelklik op dicht bij de dichtbij muur. Een lijn parallel aan die dicht bij de muur verschijnt automatisch. Breng het algoritme op een enkel frame door op de knop &quot;ANALYSE&quot; knop. </li><li> Controleer het resultaat. Als de randen correct geïdentificeerd (bijv., Hebben de evolutie van de geïnitialiseerde punten zowel het achterste en de voorste wand gevonden), toe te passen het algoritme over het geheel cine-loop door te klikken op de knop &quot;GO&quot;. Als de randen niet correct geïdentificeerd, wist ze door te klikken op &quot;Clear Contour&quot; en initialiseren ze weer door het herhalen van punt 2.2.2. Opmerking: Het algoritme is gebaseerd op randdetectie en bodemaanpassing technieken en is eerder in detail beschreven 10. </li><li> Het verkrijgen van het uiteindelijke resultaat door op de &quot;record&quot; knop en sla de corrEN ANTWOORD .mat file welke waarden onmiddellijk diameter met betrekking tot een enkele hartcyclus bevat. </li></ol></li><li> Open de GUI voor de lnD-V loop implementatie. </li><li> Op de &quot;velocity&quot; knop om PW Doppler-beeld verwerking die leidt tot een enkele slag betekenen velocity curve starten. <ol><li> Identificeer de PW-Doppler trace en zoek de regel die overeenkomt met een snelheid gelijk aan nul door op de &quot;WHITE LINE&quot; knop. </li><li> Voer snelheid kalibratie en tijd kalibratie met behulp van de &#39;Velocity &quot;en&quot; TIME &quot;knop (in het deelvenster), respectievelijk. Door op deze knoppen maakt het mogelijk om een ​​lijn waarvan de lengte overeenkomt met de kalibratiefactor ingebracht trekken. </li><li> Selecteer handmatig een ROI met de fysiologische signalen met behulp van de &quot;ROI PHYSIO&quot; knop. </li><li> Selecteer handmatig een ROI met de PW-Doppler trace door op de &quot;ROI signaal&quot; knop. </li><li> Click op de &quot;ANALYSE&quot; knop en controleer of de envelop is geïdentificeerd. Als het resultaat niet bevredigend is, verander dan de drempel (door het intikken van de nieuwe waarde in de &quot;Velocity Threshold&quot; bewerkbare tekst veld) en druk nogmaals op de &quot;ANALYSE&quot; knop. Tune de drempel van geval tot geval, afhankelijk van de kwaliteit van de beelden. Druk op de &quot;UITWERKING&quot; knop. </li><li> Zoek de R-toppen van het ECG-signaal en dus verdeel de snelheid enveloppe signaal door te klikken op de knop &#39;Update&#39;. Kies beats die niet door lawaai beschadigd zijn of zich in de inspiratie fase door te klikken op de &quot;KIES BEATS&quot; knop. Zo krijgen één-slag betekenen snelheidsgolfvorm. </li></ol></li><li> Gebruik de Fast Fourier Transform methode om de geselecteerde beats interpoleren in het frequentiedomein en maken ze allemaal uit hetzelfde aantal punten, zoals beschreven in referentie 11. automatisch uit te voeren deze operatie door gewoon op de return toets op het toetsenbord van de computer zodra de beats zijn geselecteerd. Als de &quot;gemiddelde snelheid&quot; checkbox is aangevinkt de interne ritme gemiddelde snelheid signaal wordt bereikt door het verdelen van de maximale snelheid curve door twee, hypothese een parabolische snelheidsprofiel 12. Druk op de knop &quot;OK&quot;. </li><li> Klik op de &quot;diameter&quot; knop. Interpoleren de enkele-beat diameter golfvorm in het tijddomein om een ​​signaal single-beat diameter met dezelfde sample frequentie als de één-beat snelheid signaal door op de &quot;Interpolate&quot; knop te verkrijgen. Klik op de knop &quot;OK&quot;. Opmerking: Om de enkelvoudige slag diameter en gemiddelde snelheid bochten met dezelfde samplefrequentie en hetzelfde aantal gegevenspunten worden geïnterpoleerd ze in het frequentiedomein. </li><li> Selecteer de &quot;tweede afgeleide&quot; benadering als de uitlijning methode (boven de grafiek weergeven van de golfvormen diameter en snelheid) en klik op de &quot;UPDATE&quot; button. De twee curves automatisch-time uitgelijnd met behulp van de tweede afgeleide methode 14 zijn. </li><li> Bouw de uiteindelijke lnD-V lus door het uitzetten van de natuurlijke logaritme van de enkele-beat diameter waarden ten opzichte van de enkele-beat bedoel velocity waarden. Dit gebeurt automatisch wanneer de twee golfvormen worden uitgelijnd. Opmerking: De punten gelegen tussen de 5% en 90% van de maximale waarde van de één-slag betekenen velocity curve worden automatisch gevonden en een lineaire interpolatie op deze punten wordt aangebracht op de helling van het lineaire gedeelte van de lus evalueren. </li><li> Bereken PWV volgens de volgende vergelijking 7 <img alt="vergelijking 1" src="/files/ftp_upload/54362/54362eq1.jpg" /></li></ol>

<ol><li>Zaragoza, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+Models+of+Cardiovascular+Diseases%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomed+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Animal Models of Cardiovascular Diseases.</a> J Biomed Biotechnol. 2011, 497-841 (2011).</li>
<li>Laurent, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Expert+consensus+document+on+arterial+stiffness%3A+methodological+issues+and+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+Heart+J%22%5BJournal%5D)">Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications.</a> Eur Heart J. 27, 2588-2605 (2006).</li>
<li>Wang, Y. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+aortic+stiffness+assessed+by+pulse+wave+velocity+in+apolipoprotein+E-deficient+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Physiol.+Heart+Circ.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Increased aortic stiffness assessed by pulse wave velocity in apolipoprotein E-deficient mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 278, 428-434 (2000).</li>
<li>Mitchell, G. F., Pfeffer, M. A., Finn, P. V., Pfeffer, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+techniques+for+measuring+pulse-wave+velocity+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Comparison of techniques for measuring pulse-wave velocity in the rat.</a> J Appl Physiol. 82 (1), 203-210 (1997).</li>
<li>Parczyk, M., Herold, V., Klug, G., Bauer, W. R., Rommel, E., Jakob, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regional+in+vivo+transit+time+measurements+of+aortic+pulse+wave+velocity+in+mice+with+high-field+CMR+at+17.6+Tesla%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cardiovasc+Magn+Reson%22%5BJournal%5D)">Regional in vivo transit time measurements of aortic pulse wave velocity in mice with high-field CMR at 17.6 Tesla.</a> J Cardiovasc Magn Reson. 12, 72(2010).</li>
<li>Hartley, C. J., Taffet, G. E., Michael, L. H., Pham, T. T., Entman, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+determination+of+pulse-wave+velocity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive determination of pulse-wave velocity in mice.</a> Am J Physiol. 273 (1), Pt 2 494-500 (1997).</li>
<li>Feng, J., Khir, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+wave+speed+and+wave+separation+in+the+arteries+using+diameter+and+velocity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Determination of wave speed and wave separation in the arteries using diameter and velocity.</a> J Biomech. 43 (3), 455-462 (2010).</li>
<li>Borlotti, A., Khir, A. W., Rietzschel, E. R., De Buyzere, M. L., Vermeersch, S., Segers, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+determination+of+local+pulse+wave+velocity+and+wave+intensity%3A+changes+with+age+and+gender+in+the+carotid+and+femoral+arteries+of+healthy+human%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive determination of local pulse wave velocity and wave intensity: changes with age and gender in the carotid and femoral arteries of healthy human.</a> J Appl Physiol. 113 (5), 727-735 (2012).</li>
<li>Chérin, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultrahigh+frame+rate+retrospective+ultrasound+microimaging+and+blood+flow+visualization+in+mice+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Ultrahigh frame rate retrospective ultrasound microimaging and blood flow visualization in mice in vivo.</a> Ultrasound Med Biol. 32 (5), 683-691 (2006).</li>
<li>Gemignani, V., Faita, F., Ghiadoni, L., Poggianti, E., Demi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+system+for+real-time+measurement+of+the+brachial+artery+diameter+in+B-mode+ultrasound+images%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Med+Imaging%22%5BJournal%5D)">A system for real-time measurement of the brachial artery diameter in B-mode ultrasound images.</a> IEEE Trans Med Imaging. 26 (3), 393-404 (2006).</li>
<li>Di Lascio, N., Stea, F., Kusmic, C., Sicari, R., Faita, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+assessment+of+pulse+wave+velocity+in+mice+by+means+of+ultrasound+images%5BTitle%5D)+AND+%22Atherosclerosis%22%5BJournal%5D)">Non-invasive assessment of pulse wave velocity in mice by means of ultrasound images.</a> Atherosclerosis. 237 (1), 31-37 (2014).</li>
<li>Nichols, W. W., O'Rourke, M. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNichols%2C+WW+%22McDonald%27s+Blood+Flow+in+Arteries%3A+Theoretical%2C+Experimental%2C+and+Clinical+Principles%22">McDonald's Blood Flow in Arteries: Theoretical, Experimental, and Clinical Principles</a>. , Arnold. London. 215-358 (1998).</li>
<li>Williams, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+ultrasonic+measurement+of+regional+and+local+pulse+wave+velocity+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Ultrasound+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse wave velocity in mice.</a> Ultrasound Med Biol. 33 (9), 1368-1375 (2007).</li>
<li>Penny, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aortic+wave+intensity+of+ventricular-vascular+interaction+during+incremental+dobutamine+infusion+in+adult+sheep%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Heart+Circ+Physiol%22%5BJournal%5D)">Aortic wave intensity of ventricular-vascular interaction during incremental dobutamine infusion in adult sheep.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294, 481-489 (2008).</li>
<li>Segers, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wave+reflection+leads+to+over-+and+underestimation+of+local+wave+speed+by+the+PU-+and+QA-loop+methods%3A+theoretical+basis+and+solution+to+the+problem%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Meas%22%5BJournal%5D)">Wave reflection leads to over- and underestimation of local wave speed by the PU- and QA-loop methods: theoretical basis and solution to the problem.</a> Physiol Meas. 35 (5), 847-861 (2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In deze studie heeft beeldverwerkingsalgoritme basis van de lnD V-lus voor PWV beoordeling in muizen is beschreven. De voorgestelde benadering is gebaseerd op de verwerking van echografiebeelden alleen en dus kan een alternatief voor de bestaande technieken 6, 13 voor de evaluatie van arteriële stijfheid in muismodellen vertegenwoordigen. In feite omgekeerd invasieve methoden 6 die gebaseerd zijn op het verkrijgen van intra-arteriële druk...

Muizenmodellen steeds toegepast voor het onderzoeken van cardiovasculaire ziekte (CVD) en vooral gebruikt in longitudinale studies die de karakterisering van verschillende stadia van ziekteontwikkeling 1 mogelijk. Elastische eigenschappen van grote slagaders zijn aan andere ziekten lijden vanuit een technisch oogpunt, kan arteriële stijfheid worden beoordeeld door het meten polsgolfsnelheid (PWV), die de snelheid waarmee de puls golf reist in een leiding vat 2 vertegenwoordigt. Vanwege de klinische relevantie is het steeds gemeten zelfs in preklinische diermodellen kleine 3. Verschillende technieken zijn beschikbaar voor het beoordelen PWV in muizen. Invasieve benaderingen zijn gebaseerd op het gebruik van katheter-tip drukopnemers. PWV wordt beoordeeld door het verwerven druksignalen op twee verschillende arteriële plaatsen en verdelen van de afstand tussen de twee meetgebieden sieten tegen de tijd verschuiving tussen de signalen 4. Het belangrijkste nadeel in verband met dergelijke technieken is dat zij offeren van dieren voor de beoordeling van de afstand tussen de twee meetpunten en dus kan niet worden gebruikt in longitudinale studies. Om deze beperking te overwinnen, niet-invasieve benaderingen, gebaseerd op verschillende beeldvormende technieken ontwikkeld. Eerdere studies hebben PWV evaluaties bij muizen verkregen met de transittijd methode en snelheid-gecodeerde magnetische resonantie beeldgegevens en 5 gepulste Doppler signalen 6 vermeld. Echter, de PWV waarde verkregen met deze methoden is een regionale evaluatie van de arteriële stijfheid. In feite, het vertegenwoordigt een gemiddelde waarde, goed voor verschillende slagaders in termen van omvang en elastische eigenschappen. Bovendien, dit soort van evaluaties vereist de beoordeling van de afstand tussen de twee metingen sites die een bron van fouten die kunnen influence het eindresultaat. PWV kan worden beoordeeld aan de hand van de diameter-velocity (lnD-V) lus 7. Deze methode is gebaseerd op de gelijktijdige evaluatie diameter en stroomsnelheid waarden in een geselecteerd vat. Volgens deze benadering wordt de lnD V-lus verkregen door het uitzetten van de natuurlijke logaritme diameterwaarden vs gemiddelde snelheidswaarden en PWV wordt geschat door het berekenen van de helling van het lineaire gedeelte van de verkregen lus overeenkomt met de vroege systolische fase. Wat betreft de praktische toepassing van deze methode, hebben eerdere werken reeds gerapporteerde resultaten over de toepassing in een in vitro opzet systeem 7 en het gebruik ervan voor de beoordeling van zowel carotis femorale PWV bij mensen 8. Het belangrijkste doel van deze studie is een gedetailleerde beschrijving van een beeld processing algoritme dat een niet-invasieve arteriële PWV metingen in muizen met U biedt biedenAlleen S beelden. De voorgestelde benadering maakt de evaluatie van de lokale arteriële stijfheid door middel van het verwerken van zowel B-modus en gepulste Doppler Wave (PW-Doppler) beelden en kunnen worden toegepast bij slagaderen van belang, zoals de abdominale aorta.

<table><tbody><tr><td>VEVO2100</td><td>FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td><td></td><td>micro-ultrasound apparatuur</td></tr><tr><td>MS250 Ultrasound Probe</td><td>FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td><td></td><td>micro-ultrasound sonde</td></tr><tr><td>EKV Software</td><td>FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td><td></td><td>Software</td></tr><tr><td>Matlab R2015a&nbsp;</td><td>MathWorks Inc, Natick, MA, USA</td><td></td><td>Software</td></tr><tr><td>Conductive Paste</td><td>Gekozen door de operator</td><td></td><td>Laboratoriummateriaal</td></tr><tr><td>Petroleum Jelly</td><td>Gekozen door de operator</td><td></td><td>Laboratoriummateriaal</td></tr><tr><td>Depilatory Cream</td><td>Gekozen door de operator</td><td></td><td>Laboratoriummateriaal</td></tr><tr><td>Acoustic Coupling Gel&nbsp;</td><td>Gekozen door de operator</td><td></td><td>Laboratoriummateriaal</td></tr><tr><td>Ontwikkelde Matlab Software</td><td></td><td></td><td>De auteurs zijn bereid om samen te werken met die onderzoekers die geïnteresseerd zijn in de software en om de software onder hun supervisie beschikbaar te stellen</td></tr></tbody></table>

ultrasound-gebaseerde pulse wave velocity evaluatie in muizen

Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

Arteriële stijfheid kan worden geëvalueerd door het berekenen pulsgolfsnelheid (PWV), dat wil zeggen, de snelheid waarmee de pulsgolf reist in een leiding vat. Deze parameter wordt steeds onderzocht in kleine knaagdiermodellen waarin het wordt gebruikt voor het beoordelen van veranderingen in vasculaire functie van het specifieke genotypen / of behandelingen voor het karakteriseren van cardiovasculaire ziekte progressie. Dit protocol beschrijft een beeldverwerkingsalgoritme die leidt tot niet-invasieve arteriële PWV metingen bij muizen met alleen ultrasone (US) beelden. De voorgestelde techniek is gebruikt om abdominale aorta PWV beoordelen muizen en leeftijdsgebonden veranderingen te evalueren. Abdominale aorta US scans verkregen uit muizen onder verdoving middels gasvormige specifieke US apparaat uitgerust met hoogfrequent US probes. B-modus en Pulse-Wave Doppler (PW-Doppler) beelden worden geanalyseerd om een ​​diameter van respectievelijk verkrijgen en gemiddelde snelheid momentane waarden,. Daartoe worden randdetectie en bodemaanpassing technieken toegepast. De single-beat gemiddelde diameter en snelheid golfvormen tijdaangepaste en gecombineerd om het diameter velocity (lnD-V) loop te bereiken. PWV waarden worden verkregen uit de helling van het lineaire gedeelte van de lus, die overeenkomt met de vroege systolische fase. Met deze benadering, anatomische en functionele informatie over de muis abdominale aorta niet invasief verwezenlijkt. Waarbij de verwerking van echografiebeelden alleen kan het een nuttig instrument voor de niet-invasieve karakterisatie van verschillende arteriële sites in de muis qua elastische eigenschappen vertegenwoordigen. De toepassing van de onderhavige techniek kan gemakkelijk worden uitgebreid tot andere vasculaire gebieden, zoals de halsslagader, waardoor de mogelijkheid om een ​​multi-site arteriële stijfheid beoordeling te verkrijgen.

De voorgestelde aanpak is toegepast op muizen abdominale aorta in een eerdere studie 11. De volgende afbeeldingen tonen de resultaten van de toepassing van de beschreven aanpak op echte muizen beelden. Deze gegevens zijn afkomstig van een enkel dier (wildtype muizen, 13 weken oud, stam: C57BL6, gewicht: 33 g) in het bijzonder figuur 1 representeert het resultaat van de analyse van de echografiebeelden. Randdetectie en bodemaanpassing technieken to...

Arteriële stijfheid is een belangrijke factor bij hart-en vaatziekten en pulsgolfsnelheid (PWV) kan als een surrogaat index voor arteriële stijfheid worden beschouwd. Dit protocol beschrijft een beeld processing algoritme voor het berekenen van PWV in muizen op basis van echografie beeldverwerking die van toepassing zijn op verschillende arteriële sites is.

Ultrasound-gebaseerde Pulse Wave Velocity Evaluatie in Muizen

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This ...

Het algemene doel van deze procedure is om een beeldverwerkingsalgoritme te bieden voor het beoordelen van arteriële stijfheid bij muizen op basis van de ultrasone beeldvorming van verschillende arteriële locaties. Arteriële stijfheid is geassocieerd met hart- en vaatziekten en wordt steeds vaker gebruikt als therapeutisch doelwit vanwege de prognostische waarde. Na het bevestigen van de juiste niveaus van sedatie door middel van een teenknevel, plaats het dier op een temperatuur gecontroleerde plaat van 40 graden Celsius in rugligging en bevochtig de ogen van het dier met zalf.Bedek de vier ledematen van het dier met geleidende pasta en plak de ledematen op de ECG-elektroden die in de plaat zijn ingebed. Meet de lichaamstemperatuur met een rectale sonde gesmeerd met vaseline en bevestig dat alle fysiologische metingen correct worden weergegeven. Gebruik vervolgens ontharingscreme om het haar chemisch van de buik te verwijderen en bedek de blootgestelde huid met akoestische koppelgel.Plaats een 13 tot 24 mega hertz ultrasone sonde in de mechanische arm en bevestig de sonde parallel aan het dier. Pas de sonde aan zodat de gewenste longitudinale beelden van de abdominale aorta in de focale zone kunnen worden verkregen en selecteer een hoge framerate ECG-poort bij acquisitie met een framerate-acquisitie van 700 frames per seconde. Start de acquisitie, selecteer vervolgens pulse wave doppler met dezelfde scanprojectie en beweeg het monstervolume naar het centrum van het vat.Verkrijg beelden met de cineloop van minimaal drie seconden, met zo klein mogelijke hoekcorrectie. Nadat alle beelden zijn verkregen, verwijdert u het dier van de plaat met monitoring tot volledige herstel. Voor post-processing analyse van de ultrasone gegevens, exporteert u eerst de B-modus en post-wave doppler-beelden als dicom-bestanden.Nadat de bestanden zijn opgeslagen, converteert u de post-wave doppler dicom-bestanden naar tif-afbeeldingen. Gebruik vervolgens de toegewijde grafische gebruikersinterface om de contouren te initialiseren door een lijn te tekenen dicht bij de verre wand van het vat en dubbelklik dicht bij de nauwe wand. Er verschijnt automatisch een lijn parallel aan de getekende lijn. Klik op analyseren om het algoritme op één frame toe te passen.Als de randen correct zijn geïdentificeerd, klikt u op doorgaan om het algoritme toe te passen op de hele cineloop. Klik vervolgens op opnemen en sla het bijbehorende mat-bestand op dat de instantane diameterwaarden bevat die gerelateerd zijn aan een enkele hartcyclus. Voor de implementatie van de diametersnelheidslus, opent u de toegewijde grafische gebruikersinterface.Om met de verwerking van het pulse wave doppler-beeld te beginnen, klikt u op snelheid om een curve van de gemiddelde snelheid van een enkele slag te genereren. Nadat u het post-wave doppler-spoor hebt geïdentificeerd, selecteert u witte lijn om de lijn te lokaliseren die overeenkomt met een snelheidswaarde gelijk aan nul. Klik vervolgens in het kalibratiepaneel op snelheid om lijnen te tekenen met lengtes die overeenkomen met de kalibratiefactor.Herhaal de bewerking voor de tijdkalibratie door op tijd te klikken. Gebruik de knop voor het fysiologische gebied van interesse om handmatig een gebied van interesse te selecteren dat de fysiologische signalen bevat, klik vervolgens op signaal van gebied van interesse om handmatig een gebied van interesse te selecteren dat het post-wave doppler-spoor bevat. Selecteer analyseren om te controleren of de envelop is geïdentificeerd.Als het resultaat niet bevredigend is, voert u de nieuwe waarde in het bewerkbare tekstveld van de snelheidsindrempel in en analyseert u de envelop opnieuw. Klik vervolgens op uitwerken en controleer op fouten in onze piekdetectie van het ECG-signaal. Wijzig de minimale piekafstandswaarde en klik vervolgens op bijwerken voor een correcte identificatie van onze pieken.Klik op slagen kiezen, selecteer alle slagen die niet zijn beschadigd door ruis of zich in de inspiratiefase bevinden. Druk op de retourtoets op het toetsenbord om geselecteerde slagen opnieuw te bemonsteren en een snelheidsgolfvorm van een enkele slag te verkrijgen, selecteer vervolgens het selectievakje gemiddelde snelheid om een signaal van gemiddelde snelheid van een enkele slag te bereiken en klik op oké. Klik nu op diameter en druk op de interpolatieknop op het toetsenbord om een signaal van diameter van een enkele slag te verkrijgen met dezelfde steekproeffrequentie als het signaal van snelheid van een enkele slag.Klik op oké, selecteer vervolgens de tweede afgeleidebenadering als uitlijningsmethode en klik op bijwerken. De twee curven worden automatisch uitgelijnd in de tijd met behulp van de tweede afgeleidemethode. De natuurlijke logaritme van de diameterwaarden van een enkele slag wordt automatisch uitgezet tegen de waarden van de gemiddelde snelheid van een enkele slag.En de bijbehorende pulse waves waarde wordt beoordeeld. In deze afbeelding zijn randdetectie- en contourvolgtechnieken toegepast op B-modus-afbeeldingen verkregen met een hoge framerate, ECG-gegevenspoor om de diametergolfvorm te leveren. Identificatie van de envelop van het post-wave doppler-signaal en het gemiddelde van gegevens uit verschillende hartcycli leidt tot de beoordeling van de curve van de gemiddelde snelheid van een enkele slag.De diameter en gemiddelde snelheid van een enkele slag worden geïnterpoleerd in zowel het frequentie- als tijdsdomein en vervolgens uitgelijnd in de tijd. Een diametersnelheidslus wordt verkregen door de natuurlijke logaritme van de diameterwaarden uit te zetten tegen de gemiddelde snelheidsmetingen, waardoor de beoordeling van de pulse wavesnelheidswaarde mogelijk is. Dit is mogelijk door de helling van het lineaire deel van de lus te berekenen, die bekend staat als overeenkomstig de vroege systolische fase zoals het gebeurt bij mensen met een vergelijkbare aanpak.om lokale arteriële stijfheid niet-invasief te beoordelen.

ultrasound-based-pulse-wave-velocity-evaluation-in-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Transthoracale echocardiografie biedt een niet-invasieve methode voor de evaluatie van de hartfunctie bij muizen. Een combinatie van echografie en Doppler beeldvormende technieken kan worden gebruikt voor dimensionele metingen van het hart en intracardiale bloedstroom, die samen zorgen voor een evaluatie van cardiale systolische en diastolische prestaties te verkrijgen.

Transthoracale echocardiografie in Muizen

Deze video demonstreert het gebruik van een rail gemonteerd hoogfrequente ultrasone sonde naar echocardiografie te voeren op een verdoofde muis. De methoden beschrijven zowel conventionele twee-dimensionale en M-mode metingen van de hartfunctie in aanvulling op nieuwere, krachtige tools zoals kleur Doppler, rek-analyse, maar ook algemene en gerichte contrast beeldvorming.

Muriene Echocardiografie en Ultrasound Imaging

Rechterventrikel (RV) disfunctie is cruciaal voor het ontstaan ​​van hart-en vaatziekten, maar beperkt voorhanden zijn voor de evaluatie ervan. Recente ontwikkelingen in de echografie zorgen voor een niet-invasieve en accurate optie voor longitudinale RV studie. Hierin hebben we een stap-voor-stap echocardiografische onder toepassing van een muizenmodel van drukoverbelasting detail.

Beoordeling van de rechter ventrikel structuur en functie in een muismodel van longslagader Vernauwing door Transthoracale Echocardiografie

We beschrijven een techniek voor het meten van de aortica-stijfheid uit zijn druk-diameter relatie in vivo bij muizen. De diameter van de aorta wordt geregistreerd door middel van echografie en de aortadruk wordt invasief gemeten met een solid-state drukkatheter. De bloeddruk wordt incrementeel gewijzigd en de resulterende diameter wordt gemeten.

Meten Oplopend stijfheid van de aorta In Vivo In Muizen met behulp van echografie

Coronaire flow reserve (CFR) is nuttig voor de beoordeling van myocard zuurstofbehoefte en evaluatie van cardiovasculair risico. Deze studie stelt een stapsgewijze transthoracale Doppler echocardiografische (TTDE) methode vast voor longitudinale monitoring van de veranderingen in CFR, zoals gemeten vanuit de kransslagader bij muizen, onder de experimentele drukoverbelasting van aortische banding.

Echografie gebaseerde beoordeling van coronaire Flow en Coronaire Flow Reserve Met behulp van de druk overbelasting Model in Muizen

Het doel van dit protocol is om niet-invasief beoordelen cardiale structurele en functionele veranderingen in een muismodel van hart-en vaatziekten door dwarse aorta vernauwing, met behulp van B- en M-mode echocardiografie en kleur / pulse wave Doppler imaging.

Beoordeling van Cardiac morfologische en functionele veranderingen in muismodel van Transversale Aorta Vernauwing door Echocardiografie Imaging

Dit protocol geeft een gedetailleerde beschrijving van de echocardiografische benadering voor uitgebreide fenotypering van de hart- en hartklepfunctie bij muizen.

Echocardiografische benaderingen en protocollen voor Comprehensive Fenotypische karakterisering van Valvular hart-en vaatziekten in Muizen

Dit manuscript beschrijft een gedetailleerd protocol voor het gebruik van hoge frequentie echografie om luminale diameter, puls vermeerderingssnelheid, distensibiliteit en radiale belasting op een muis model van abdominale aorta aneurysma te meten.

Meting van pulse propagatiesnelheid, distensibiliteit en spanning in een abdominale aortaaneurysma muismodel

Ultrasnelle Doppler-echografie (UFUS) met een hoge ruimtelijke resolutie (100 μm) en gevoeligheid is een geschikte niet-invasieve beeldvormingsmodaliteit voor het verkrijgen van een uitgebreid kwalitatief overzicht van de levervasculatuur. UFUS faciliteert ook kwantitatieve metingen van de microvasculatuur, met als doel ons begrip van vaatziektemechanismen te vergroten.

Beeldvorming en kwantificering van het levervaatstelsel van muizen met behulp van ultrasnelle Doppler-echografie

Veranderingen in de bloedstroom van de eierstokken tijdens de pre-ovulatieperiode zijn essentieel voor de eisprong. Doppler-echografie is gebruikt bij mensen en grote dieren om de hemodynamica en perfusie van de eierstokken te beoordelen. Er wordt een protocol gepresenteerd voor het toepassen van Doppler-echografie om de hemodynamica van de eierstokken tijdens de preovulatoire en periovulatoire fasen bij muizen te evalueren.

Doppler-echografie voor live beeldvorming en kwantificering van de ovariële vasculaire functie bij muizen

Leer een beeldverwerkingsalgoritme voor het beoordelen van arteriële stijfheid bij muizen met behulp van echografie. Deze methode berekent pulse wave velocity en ondersteunt cardiovasculair onderzoek.

Ultrasound-gebaseerde Pulse Wave Velocity Evaluatie in Muizen

Meer video's verkennen