Echokardiograficzny pomiar parametrów rozkurczowych prawej komory serca u myszy
27 kwietnia 2019
Tutaj opisujemy i porównujemy dwie pozycje do uzyskania wierzchołkowego widoku czterokomorowego u myszy. Pozycje te umożliwiają ilościowe określenie funkcji prawej komory, zapewniają porównywalne wyniki i mogą być stosowane zamiennie.
Zazwyczaj wizualizacja wierzchołkowego widoku czterokomorowego jest możliwa tylko u 65 do 70% badanych myszy. Główną zaletą tej techniki jest to, że połączone użycie obu pozycji przechylania umożliwia to u prawie wszystkich badanych myszy. Po osiągnięciu przez mysz odpowiedniego poziomu sedacji świetlnej zamocuj mysz na podgrzewanej platformie i nałóż żel elektrodowy na kończyny, aby stale monitorować tętno i temperaturę.
Usuń włosy na klatce piersiowej za pomocą kremu do depilacji i nałóż warstwę żelu sprzęgającego ultradźwięki na końcówkę głowicy. Aby uzyskać wierzchołkowy widok czterokomorowy z pochyleniem platformy w lewo i ogonową, należy ustawić platformę pod kątem od 10 do 15 stopni w lewo i 10 do 15 stopni doogonowo. Umieść przetwornik powyżej wierzchołka w płaszczyźnie obrazowania, 45 stopni do płaszczyzny koronalnej z centralną osią wiązki ultradźwięków skierowaną czaszkowo do tyłu i w lewo.
Naciśnij przycisk B-mode, aby aktywować tryb B w celu deobrazowania i zlokalizowania lewej komory, lewego przedsionka, prawej komory, prawego przedsionka, zastawki mitralnej i zastawki trójdzielnej w oknie akustycznym. Aby upewnić się, że jesteś we właściwej pozycji, przesuń przetwornik w górę iw dół wzdłuż płaszczyzny koronalnej. Manipuluj płaszczyzną wyobraźni w płaszczyźnie koronalnej i obracaj zegar i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara wokół osi środkowej, aż obie komory zostaną uwidocznione w ich najdłuższym wymiarze, a oba przedsionki będą widoczne, aby uzyskać widok czterokomorowy.
Naciśnij cine store, aby zapisać nagranie. Następnie naciśnij scan freeze, aby wstrzymać system. Aby zmierzyć prędkość przepływu krwi przez załoczkę, naciśnij przycisk Scan, Freeze, aby aktywować system i naciśnij nakładkę kilka razy, aby aktywować objętość próbki w trybie po fali.
W widoku obrazowania czterokomorowego użyj kulki toru, aby ustawić objętość próbki w otworze zastawek trójdzielnych i kliknij tryb fali pulsacyjnej, aby zmierzyć prędkości napływu. Kliknij cine store, aby zapisać zoptymalizowane nagranie, a następnie zablokuj skanowanie, aby wstrzymać system. Aby zmierzyć skurczowe przemieszczenie płaszczyzny pierścieniowej trójdzielnej, kliknij przycisk skanuj zamrożenie, aby aktywować system i przełączyć się w tryb B.
Pewne manipulacje obrazem mogą być konieczne do odzyskania prawidłowego widoku z czterech komór. Kliknij nakładkę kilka razy, aby aktywować objętość próbki w trybie M i użyj trackballa, aby wyrównać objętość próbki z boczną częścią pierścienia trójdzielnego. Użyj trackballa, aby pociągnąć za krawędzie objętości próbki, aż pokryta zostanie cała amplituda ruchu serca podczas cyklu pracy serca.
I aktywuj tryb M. Ruchy pierścienia trójdzielnego powinny wyglądać jak fala, a następnie kliknij cine store, aby zapisać nagranie i zamrozić skanowanie, aby wstrzymać system. Do pomiaru parametrów dopplera tkankowego aktywuj system i tryb B.
Kliknij nakładkę kilka razy, aby aktywować objętość próbki do obrazowania dopplerowskiego tkanek i użyj trackballa, aby wyrównać objętość próbki z boczną częścią pierścienia trójdzielnego, tak aby prawa ściana wolna od komory tworzyła kąt z zastawką trójdzielną. Pociągnij za krawędzie próbki, aby dostosować objętość próbki tak, aby obejmowała skurczowe i rozkurczowe skrajne położenie pierścienia, a następnie kliknij tkankę, aby aktywować tryb obrazowania dopplerowskiego tkanki. Następnie kliknij cine store, aby zapisać nagranie i zamrozić skanowanie, aby wstrzymać system.
Przechylenie platformy w lewo i w prawo poprawia okno akustyczne i zapewnia obrazy o porównywalnej jakości w zdrowych i chorych sercach myszy w trybie B. Po uzyskaniu prawidłowych pozycji, pomiary w trybie M-mode, trybie dopplerowskiego obrazowania tkankowego oraz w trybie fali pulsacyjnej dostarczają obrazów o porównywalnej jakości z podobnymi wynikami parametrów rozkurczowych uzyskanymi w pozycji prawej lub lewej platformy ogonowej zarówno u zdrowych, jak i chorych serc. Co więcej, analiza korelacji ujawnia dobrą zgodność między wartościami uzyskanymi z tych dwóch ułatwionych pozycji.
Podejmując tę procedurę, należy pamiętać, że echokardiografia jest nieinwazyjną techniką oceny funkcji serca. Po wykonaniu tej procedury można pobrać próbki tkanek po pomiarach fizjologicznych, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące podłoża morfologicznego lub molekularnych mechanizmów dysfunkcji serca. Technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się nadciśnieniem płucnym do zbadania mechanizmów adaptacji prawej komory do przeciążenia ciśnieniem przy użyciu mysich modeli nadciśnienia płucnego.
Aby uzyskać możliwe do uzyskania wyniki między eksperymentami, należy ściśle kontrolować parametry fizjologiczne zwierzęcia, takie jak tętno i temperatura ciała, oraz utrzymywać poziom znieczulenia tak powierzchowny, jak to możliwe, aby zminimalizować wpływ na czynność serca.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejszy artykuł opisuje dwie pozycje umożliwiające uzyskanie widoku czterojamowego z wierzchołka u myszy, co pozwala na ilościową ocenę funkcji prawej komory. Opisane techniki zapewniają porównywalne wyniki i mogą być stosowane zamiennie, co zwiększa odsetek udanej wizualizacji u myszy.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neurobiologia
- Obrazowanie układu sercowo-naczyniowego
- Modele zwierzęce
Wstęp
- Wizualizacja przekroju czterokomorowego w widoku koniuszkowym jest zazwyczaj możliwa do uzyskania jedynie u 65-70% myszy.
- Połączenie obu pozycji przechylenia zwiększa skuteczność tej techniki wizualizacji.
- Lekka sedacja i prawidłowe ułożenie są kluczowe dla efektywnego obrazowania.
- Żel sprzęgający do USG jest niezbędny dla optymalnej pracy przetwornika.
Cel badania
- W celu poprawy wizualizacji widoku czterojamowego koniuszkowego u myszy.
- W celu porównania skuteczności dwóch różnych pozycji nachylenia.
- W celu umożliwienia spójnej kwantyfikacji funkcji prawej komory.
Zastosowane metody
- Lekka sedacja myszy na podgrzewanej platformie.
- Nałożenie żelu do elektrod w celu monitorowania tętna i temperatury.
- Użycie kremu do depilacji w celu usunięcia włosów z klatki piersiowej.
- Nałożenie żelu sprzęgającego do ultradźwięków na końcówkę przetwornika.
Główne wyniki
- Obie pozycje pochylenia znacząco zwiększyły odsetek sukcesu w uzyskaniu widoku wierzchołkowego.
- Wyniki były porównywalne dla obu zastosowanych pozycji.
- Technikę można stosować zamiennie bez utraty dokładności.
- Ulepszone obrazowanie pozwala na lepszą ocenę funkcji prawej komory.
Wnioski
- Połączenie różnych pozycji nachylenia jest skuteczne w obrazowaniu u myszy.
- Technikę tę można wiarygodnie stosować do oceny funkcji serca.
- Udoskonalone metody wizualizacji mogą prowadzić do lepszych wyników badań w badaniach sercowo-naczyniowych.
Często zadawane pytania
Znaczenie dla Przemysłu
Ilościowa echokardiograficzna ocena parametrów rozkurczowych prawej komory w modelach mysich wypełnia istotną lukę w przedklinicznych badaniach nad układem sercowo-naczyniowym, szczególnie w badaniach nad przeciążeniem ciśnieniowym i nadciśnieniem płucnym. Niezawodna wizualizacja i pomiar funkcji RV pozwalają na mechanistyczną redukcję ryzyka oraz zwiększają pewność prognostyczną na wczesnych etapach odkrywania leków i w punktach zwrotnych badań translacyjnych. Niniejszy protokół wspiera solidną walidację celu oraz zapewnia ciągłość w procesie opracowywania leków kardionaskularnych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia rygorystyczną analizę funkcji rozkurczowej RV w modelach mysich istotnych dla danej jednostki chorobowej.
- Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez ilościowe określanie funkcjonalnej adaptacji serca do przeciążenia ciśnieniowego.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów w programach dotyczących nadciśnienia sercowo-naczyniowego i płucnego.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia ustandaryzowane, powtarzalne pozycje obrazowania dla spójnego pomiaru parametrów rozkurczowych RV.
- Dostarcza wyników ilościowych odpowiednich do dalszej analizy przesiewowej i badań porównawczych.
- Poprawia gotowość do analizy poprzez zwiększenie odsetka myszy, u których uzyskano interpretowalne widoki czterojamowe.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Umożliwia zestawienie przedklinicznych pomiarów funkcji serca ze strategiami translacyjnymi w zakresie biomarkerów w nadciśnieniu płucnym.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkrycia po walidację przedkliniczną poprzez wsparcie nieinwazyjnych, seryjnych ocen.
- Minimalizuje ryzyko biologiczne dzięki zapewnieniu solidnych i powtarzalnych punktów końcowych funkcji w modelach zwierzęcych.
Integracja potoków i przepływów pracy
Niniejszy protokół echokardiograficzny integruje się z wczesnym kontinuum od odkrywania do fazy przedklinicznej w rozwoju leków sercowo-naczyniowych, wspierając zarówno testowanie hipotez, jak i walidację translacyjną.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia ocenę mechanizmów adaptacji RV opartą na hipotezach w modelach przeciążenia ciśnieniowego.
- Przesiewowość: Standaryzuje pozyskiwanie ilościowych parametrów rozkurczowych w celu zapewnienia porównywalności między badaniami.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie funkcji RV w różnych grupach i warunkach eksperymentalnych.
- Badania translacyjne: Dostarcza nieinwazyjnych punktów końcowych zgodnych z klinicznymi biomarkerami obrazowania serca.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje powtarzalny proces obrazowania, który można dostosować do różnorodnych programów badań nad układem sercowo-naczyniowym.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach funkcji RV.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację, powtarzalność i skalowalność obrazowania serca w modelach mysich.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji go/no-go oraz efektywność kapitałową poprzez umożliwienie wiarygodnych odczytów funkcjonalnych.
- Wpływ na portfolio: Wspiera dostosowaną do ryzyka priorytetyzację i rozwój zasobów w obszarze sercowo-naczyniowym.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w echokardiografii małych zwierząt i monitorowaniu fizjologicznym.
- Wymaga dostępu do wysokorozdzielczego sprzętu ultradźwiękowego oraz narzędzi do analizy obrazowania.
- Konieczna jest ścisła kontrola parametrów fizjologicznych zwierząt w celu zapewnienia powtarzalności.
- Metoda możliwa do zastosowania zarówno w zdrowych, jak i chorych modelach mysich przy porównywalnej jakości obrazowania.
- Ograniczeniem jest konieczność precyzyjnego pozycjonowania oraz przeszkolenia operatora w celu maksymalizacji skuteczności.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji
Chapters in this video
0:04
Title
0:33
Animal Preparation
0:58
Image Acquisition
2:09
Transtricuspid Blood Flow Velocity and Annular Plane Systolic Excursion (TAPSE) Measurement
3:31
Tissue Doppler Parameter Measurement
4:16
Results: Representative Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mice
5:00
Conclusion
