Echokardiografia przezklatkowa u myszy

Przed przystąpieniem do pomiarów echokardiograficznych mysz umieszcza się na podgrzewanej platformie EKG, a jej łapy przytwierdza się taśmą do elektrod EKG wbudowanych w etapie. Przez cały czas trwania eksperymentu utrzymywany jest odpowiedni poziom znieczulenia oraz temperatura ciała. Badanie przeprowadza się w trybie osi krótkiej, znanym również jako tryb B.

Właściwy obraz uzyskuje się, gdy widoczne są zarówno boczne, jak i przyśrodkowe mięśnie brodawkowate, a także wszystkie ściany mięśnia sercowego. Tryb obrazowania można zmienić na tryb M w celu oceny i ilościowego pomiaru funkcji skurczowej serca. Po skierowaniu wiązki na tylną ścianę lewej komory można zastosować tryb obrazowania dopplerowskiego tkankowego w celu ilościowego pomiaru funkcji rozkurczowej.

W trybie obrazowania czterojamowego można uzyskać prawidłowy obraz zastawki mitralnej oraz ściany przegrody. Na koniec, przełączając na tryb pulsacyjnego Dopplera, można zwizualizować wzorzec przepływu krwi przez zastawkę mitralną. Cześć, nazywam się Jonathan Repress i pracuję w laboratorium dr Zandera Warsa w Katedrze Fizjologii Molekularnej i Biofizyki w Baylor College of Medicine.

Dzisiaj zaprezentujemy procedurę przezklatkowej echokardiografii u myszy. W naszym laboratorium stosujemy tę technikę do badania funkcji i wymiarów serca w czasie. Zacznijmy.

Na jeden dzień przed badaniami obrazowymi znieczul mysz i za pomocą trymera usuń sierść od linii szyi do poziomu środka klatki piersiowej. Następnie usuń pozostałą sierść z ciała za pomocą kremu do depilacji i nałóż żel do pętli twardówki do obu oczu, aby zapobiec wysychaniu twardówki. Umieść znieczuloną mysz w pozycji na plecach na podkładce grzewczej z wbudowanymi elektrodami EKG.

Aby utrzymać temperaturę ciała, należy umieścić pysk w stożku nosowym podłączonym do systemu anestezjologicznego, aby zapewnić stały poziom sedacji przez cały czas trwania procedury. W razie potrzeby poziom znieczulenia można dostosować, aby uzyskać docelową częstotliwość pracy serca wynoszącą 450 ± 50 uderzeń na minutę (BPM). Następnie należy delikatnie wprowadzić sondę rektalną, aby na bieżąco monitorować i regulować temperaturę ciała za pomocą mat grzewczych.

Ważne jest utrzymanie temperatury ciała w wąskim zakresie, ponieważ nawet umiarkowane zmiany temperatury i tętna wpływają na funkcję serca. U myszy nałóż żel przewodzący na cztery łapy i przymocuj je taśmą do elektrod EKG.

Aby rozpocząć tę procedurę, nanieś warstwę żelu do USG na klatkę piersiową, przede wszystkim na obszar znajdujący się nad sercem. Unikaj pęcherzyków powietrza w żelu, ponieważ mogą one zakłócać obrazowanie ultradźwiękowe. Unieruchom mysz w lekkiej pozycji uniesionej, z głową skierowaną pod niewielkim kątem, używając mikromanipulatora.

Unieruchom głowicę ultrasonograficzną pod kątem 90 stopni względem serca. Aby rozpocząć pomiary echokardiograficzne w osi krótkiej, ostrożnie opuść głowicę na klatkę piersiową. Unikaj umieszczania głowicy bezpośrednio nad mostkiem, ponieważ spowoduje to zniekształcenie sygnału.

W pierwszej kolejności wykonamy obrazowanie dwuwymiarowe lub w trybie B, aby uzyskać obraz wzdłuż przedmostnej osi krótkiej, dostosowując obszar obrazowania głowicy w celu uzyskania pełnego obrazu. W zależności od wielkości serca zwierzęcia, prawidłowy obraz w tej orientacji będzie obejmował lewą komorę oraz niewielką część ściany prawej komory. Strzałka wskazuje przednio-boczny i tylno-przyśrodkowy mięśnie brodawkowate, tylną i przednią ścianę lewej komory, ścianę przegrody międzykomorowej oraz niewielką część ściany prawej komory.

Następnie zastosujemy echokardiografię w trybie M, która zapewnia obraz jednowymiarowy, aby uzyskać precyzyjne pomiary wymiarów serca oraz kurczliwości i zapisać uzyskane obrazy do późniejszej oceny parametrów funkcji skurczowej lewej komory. Podczas obrazowania w osi krótkiej w przekroju przymostkowym możemy wykonać obrazowanie dopplerowskie tkanek (TDI), aby zmierzyć prędkość ruchu mięśnia sercowego. Wyznaczono obszar zainteresowania tak, aby obejmował on tylną ścianę lewej komory w celu oceny w osi radialnej.

Uzyskana fala będzie miała cztery piki służące do oceny funkcji rozkurczowej: IVRT, e', a' oraz I-V-C-T-S', który reprezentuje prędkość skurczową. Parametry te zostaną opisane później w sekcji reprezentatywnych wyników. Doppler pulsacyjny (PWD) może być wykorzystany do pomiaru prędkości przepływu krwi w małym obszarze na określonej głębokości w tkance mięśnia sercowego.

Aby obrazować wzorzec przepływu przez zastawkę mitralną, odchyl zwierzę do tyłu w pozycji Trendelenburga, a głowicę skieruj ku górze tak, aby znajdowała się prostopadle do wierzchołka serca. Następnie zwiększ poziom izofluranu, aby obniżyć częstotliwość akcji serca do 300–350 BPM, co spowolni ruch zastawki mitralnej. W badaniach porównawczych ważne jest utrzymanie podobnej częstotliwości akcji serca u poszczególnych zwierząt.

Zwizualizuj ruchy zastawki mitralnej jako punkt odniesienia do pomiaru przepływu przez zastawkę. Zmierz wzorce przepływu przez zastawkę mitralną. W badaniu PWD charakterystycznie widoczne są dwie fale: jedna reprezentująca pasywne napełnianie komory we wczesnej fazie EWA oraz druga odpowiadająca aktywnemu napełnianiu podczas skurczu przedsionka.

W przypadku fali a przedsionkowej w zdrowym sercu prędkość EWA jest nieco większa niż prędkość fali A. Po zakończeniu wszystkich pomiarów należy pozwolić zwierzęciu na regenerację na podgrzewanej podkładce EKG i wyłączyć znieczulenie. Po przebudzeniu myszy należy umieścić ją z powrotem w klatce.

Przedstawiamy tutaj obraz 2D echokardiografii lub tryb B uzyskany w osi krótkiej przymostkowej, który ukazuje przednią i tylną ścianę lewej komory, ścianę przegrody międzykomorowej oraz ścianę boczną. Średnicę światła lewej komory można zmierzyć jako wewnętrzną średnicę lewej komory. Gwiazdka oznacza tylno-przyśrodkowy mięsień brodawkowaty.

Następny obraz 2D echokardiografii lub tryb B przedstawia widok czterojamowy z wierzchołka, z obszarem obrazowania nad zastawką mitralną w celu oznaczenia prędkości szczytowych E oraz a. MVAL oznacza przedni płatek zastawki mitralnej. MVPL oznacza zastawkę mitralną.

tylna płatka RV oznacza prawą komorę, a LV oznacza lewą komorę. Na tym reprezentatywnym zapisie w trybie M duże strzałki wskazują końcowy wymiar skurczowy ESD oraz końcowy wymiar rozkurczowy EDD lewej komory.

LV A WDS oznacza grubość przedniej ściany lewej komory, a L-V-P-W-D-S oznacza grubość tylnej ściany lewej komory odpowiednio podczas rozkurczu i skurczu. Przedstawiono tutaj reprezentatywny zapis obrazowania dopplerowskiego tkanek tylnej ściany LV, w którym IVRT oznacza izowolumetryczny czas relaksacji, a IVCT oznacza izowolumetryczny czas skurczu. Fala ePrime odpowiada ruchowi pierścienia zastawki mitralnej podczas wczesnego napełniania LV w rozkurczu, a fala APR wynika z skurczu przedsionka podczas późnego napełniania LV; S prime reprezentuje prędkość skurczową.

Rejestracja dopplerowska fal tętna w obrębie krawędzi płatków zastawki mitralnej pozwala na uzyskanie wzorców prędkości przepływu przez zastawkę mitralną, z których można wyprowadzić prędkość wczesnorozkurczową, prędkość późnorozkurczową z kurczeniem rozkurczowym oraz stosunek E do A. IVRT jest również przydatną zmienną do charakteryzacji funkcji rozkurczowej i ciśnień napełniania. ET na tym zapisie oznacza czas wyrzutu w zdrowym sercu.

Prędkość fali EWA jest nieco większa niż prędkość fali a, co zaobserwowano w tym przypadku. Cześć, właśnie pokazaliśmy wam, jak przeprowadzić echokardiografię przezklatkową u myszy. Pamiętajcie, wykonując tę procedurę, aby odpowiednio obchodzić się ze zwierzęciem oraz dostosować poziom znieczulenia.

To już wszystko. Dziękujemy za obejrzenie materiału i życzymy powodzenia w przeprowadzaniu eksperymentów.