Name: Echokardiograficzna ocena anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-12-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: Poznaj nieinwazyjną echokardiografię przezklatkową do oceny anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów. Ta metoda umożliwia badania podłużne i testowanie hipotez terapeutycznych.

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

ARSP i ATP są wspierane przez stypendia SFRH/BD/121684/2016 i SFRH/BPD/123181/2016, odpowiednio, z Fundação para a Ciência e Tecnologia.

Wszystkie procedury na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z dyrektywą 2010/63/UE. Procedury zostały zatwierdzone przez instytucjonalny organ ds. dobrostanu zwierząt, licencjonowany przez DGAV, portugalski właściwy organ ds. ochrony zwierząt (numer licencji 0421/000/000/2018). 
UWAGA: Użyto samicy Wistar Han IGS (Crl:WI(Han) z Charles River Laboratories (12-16 tygodni). Protokół ten jest specyficzny dla szczurów niezależnie od ich szczepu, wieku czy płci.
1. Przygotowanie szczurów do echokardiografii: protokół znieczulenia i powrotu
<ol>
	<li>Zważ szczury.</li>
	<li>Przygotować trójskładnikowy środek znieczulający składający się z midazolamu (4,76 mg/kg), medetomidyny (0,356 mg/kg) i fentanylu (0,012 mg/kg), w zależności od masy ciała szczura.</li>
	<li>Wstrzyknąć znieczulenie dootrzewnowe. Sprawdź, czy nie ma odruchów odruchu wycofania pedału, aby ocenić głębokość znieczulenia.</li>
	<li>Ogol włosy w okolicy tułowia.</li>
	<li>Nałóż trwały żel na oba oczy, aby zapobiec wysuszeniu twardówki.</li>
	<li>Umieść znieczulonego szczura w pozycji leżącej na poduszce grzewczej, aby utrzymać temperaturę ciała (37.0 °C ± 0.5 °C).</li>
	<li>Nałóż warstwę podgrzanego (zbliżonego do temperatury ciała) żelu ultradźwiękowego na klatkę piersiową, głównie w obszarze leżącym nad sercem. Unikaj pęcherzyków powietrza w żelu, które mogą zakłócać obrazowanie ultradźwiękowe.</li>
	<li>Znieczulenie odwrotne poprzez wstrzyknięcie podskórne za pomocą atipamezolu (0,94 mg/kg) i flumazenilu (0,2532 mg/kg), bezpośrednio po zakończeniu badania echokardiograficznego. 
	UWAGA: Ta kombinacja środków znieczulających zapewnia do 45 minut na obrazowanie echokardiograficzne. Opisany poniżej protokół echokardiograficzny jest kompatybilny z każdym innym protokołem anestezjologicznym.</li>
</ol>
2. Echokardiografia
UWAGA: Echokardiogramy są wykonywane za pomocą konwencjonalnego klinicznego sprzętu echokardiograficznego, z sondą sercową 12 MHz, i obejmują uzyskane obrazy i pętle w widokach przymostkowych (widoki długiej i krótkiej osi), wierzchołkowych (4, 5, 2 i 3 komory) i nadomostkowych. Elektrokardiogram jest rejestrowany w celu identyfikacji skurczu końcowego i rozkurczu końcowego, dla procedur pomiarowych i akwizycji pętli (wyzwolone EKG)11,12. Ustawienie wstępne służy do utrzymania stabilnej rozdzielczości obrazu między szczurami: częstotliwość 5-10 MHz, głębokość 2,5 cm, liczba klatek na sekundę 125 kl./s, próbka Dopplera 1,0 mm i prędkość aliasingu kolorowego Dopplera 40 cm/s. Pętle były nagrywane z co najmniej 3 uderzeniami serca.
<ol>
	<li>Widok w lewej osi przymostkowej 
	UWAGA: Umieść sondę po lewej stronie mostka, a znak wskazujący obróci się w prawe ramię.
	<ol>
		<li>Rejestruj obrazy w trybie M na zastawce aortalnej, płatkach zastawki mitralnej i środkowej jamie lewej komory (kursor na końcach zastawki mitralnej lub na poziomie rdzenia)1,2,3,4. Kursor M-Mode powinien być prostopadły do interesującej nas struktury1,3,10.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D wszystkich widoków.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D z powiększeniem na drodze odpływu lewej komory.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim jednocześnie na zastawce aortalnej i mitralnej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Lewy przymostkowy widok w krótkiej osi 
	UWAGA: Umieść sondę po lewej stronie mostka ze znacznikiem indeksu obróconym do lewego ramienia.
	<ol>
		<li>Uzyskaj obraz na poziomie zastawki aortalnej, lekko przechylając sondę czaszkowo.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D wszystkich widoków.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim jednocześnie na zastawce aortalnej i płucnej.</li>
		<li>Uzyskaj spektralny pulsacyjny obraz Dopplera w tętnicy płucnej. Kursor powinien być ustawiony równolegle do flow1,3.</li>
		<li>Uzyskaj obraz lewej komory na poziomie mięśni brodawkowatych, przechylając sondę lekko w dół.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D wszystkich widoków.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Widok wierzchołkowy 4-komorowy 
	UWAGA: Umieść sondę w obszarze wierzchołkowym w przedniej linii pachowej i ze znakiem indeksu skierowanym na lewe ramię.
	<ol>
		<li>Nagraj pętlę 2D wszystkich widoków.</li>
		<li>Nagraj pętlę obrazowania 2D i dopplerowskiego obrazowania tkankowego, obejmującą wszystkie 4 komory.</li>
		<li>Skoncentruj się na lewej komorze serca.
		<ol>
			<li>Nagraj pętlę 2D z powiększeniem w lewym atrium.</li>
			<li>Nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim na zastawce mitralnej i lewym przedsionku.</li>
			<li>Rejestruj jednoczesne obrazy w trybie M i kolorowym Dopplerze dla przepływu propagacji lewej komory.</li>
			<li>Uzyskaj dopplera spektralnej fali pulsacyjnej (PW) w zastawce mitralnej dla dopływu do lewej komory. Umieść próbkę na końcach płatka mitralnego, w ich całkowicie otwartej pozycji rozkurczowej1,2,3,11,12.</li>
			<li>Dodaj obraz Dopplera z falą ciągłą (CW) na zastawce mitralnej, jeśli występuje niedomykalność zastawki mitralnej.</li>
			<li>Uzyskaj spektralny pulsacyjny obraz dopplerowski tkanki na pierścieniu mitralnym (ściany boczne i przegrody lewej komory). Wyrównaj kursor PW Doppler z długą osią serca, aby uzyskać maksymalny sygnał Dopplera1,2,3,13.</li>
			<li>Zarejestruj tryb M pierścienia mitralnego do pomiaru skurczowego wychylenia płaszczyzny pierścienia mitralnego (kursor na bocznej ścianie lewej komory).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Skoncentruj się na prawej komorze serca.
		<ol>
			<li>Nagraj pętlę 2D z powiększeniem w prawym atrium.</li>
			<li>Nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim na zastawce trójdzielnej i prawym przedsionku.</li>
			<li>Uzyskaj spektralny pulsacyjny obraz dopplerowski tkanki na pierścieniu trójdzielnym (ściana prawej komory).</li>
			<li>Nagraj tryb M dla trójdzielnego wychylenia skurczowego w płaszczyźnie pierścieniowej (TAPSE), umieszczając kursor 2D na pierścieniu bocznym zastawki trójdzielnej.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Widok wierzchołkowy 5-komorowy 
	UWAGA: Z widoku 4-komorowego przechylić sondę lekko do przodu w kierunku klatki piersiowej.
	<ol>
		<li>Nagraj pętlę 2D wszystkich widoków.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim na zastawce aortalnej i drodze odpływu lewej komory.</li>
		<li>Uzyskaj spektralny obraz Dopplera fali pulsacyjnej na drodze odpływu lewej komory. Umieść kursor równolegle do przepływu i umieść próbkę w lewym ujściu komory drogi odpływu4,14.</li>
		<li>Uzyskaj spektralny obraz Dopplera fali pulsacyjnej w środkowej jamie lewej komory dla jednoczesnych fal napływu i odpływu lewej komory.</li>
		<li>Uzyskaj spektralny obraz Dopplera fali ciągłej na zastawce aortalnej. Przepływ przezpęcherzykowy rejestruje się poniżej wartości wyjściowej, a niedomykałczność, jeśli występuje, powyżej wartości wyjściowej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Widok wierzchołkowy 2-komorowy 
	UWAGA: Wróć do widoku 4-komorowego i obróć sondę o 90° w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
	<ol>
		<li>Nagraj pętlę 2D wszystkich widoków.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim na zastawce mitralnej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Widok wierzchołkowy 3-komorowy 
	UWAGA: Przechyl sondę lekko w kierunku czaszki.
	<ol>
		<li>Nagraj pętlę 2D wszystkich widoków.</li>
		<li>Nagraj pętlę 2D z kolorowym Dopplerem jednocześnie na zastawce aortalnej i mitralnej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Okno nadmostkowe 
	UWAGA: Po lewej stronie przestrzeni nadobojczykowej z sondą skierowaną w dół
	<ol>
		<li>Nagraj pętlę 2D łuku aorty.</li>
		<li>Uzyskaj spektralny obraz Dopplera fali pulsacyjnej na aorcie wstępującej.</li>
		<li>Uzyskaj spektralny obraz Dopplera fali pulsacyjnej na aorcie zstępującej.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Pomiary
<ol>
	<li>Przejdź do pomiarów, w tym globalnego odkształcenia podłużnego. Wykonuj te pomiary w trybie offline, aby skrócić czas znieczulenia.</li>
</ol>

<ol><li>Armstrong, W. F., Ryan, T. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aArmstrong%2C+WF+%22Feigenbaum%27s+Echocardiography%22">Feigenbaum's Echocardiography</a>. , 7th Edition, Lippincott Williams & Wilkins. (2010).</li>
<li>Douglas, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ACCF%2FASE%2FACEP%2FASNC%2FSCAI%2FSCCT%2FSCMR+2007+appropriateness+criteria+for+transthoracic+and+transesophageal+echocardiography%3A+a+report+of+the+American+College+of+Cardiology+Foundation+Quality+Strategic+Directions+Committee+Appropriateness+Criteria+Working+Group%2C+American+Society+of+Echocardiography%2C+American+College+of+Emergency+Physicians%2C+American+Society+of+Nuclear+Cardiology%2C+Society+for+Cardiovascular+Angiography+and+Interventions%2C+Society+of+Cardiovascular+Computed+Tomography%2C+and+the+Society+for+Cardiovascular+Magnetic+Resonance+endorsed+by+the+American+College+of+Chest+Physicians+and+the+Society+of+Critical+Care+Medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">ACCF/ASE/ACEP/ASNC/SCAI/SCCT/SCMR 2007 appropriateness criteria for transthoracic and transesophageal echocardiography: a report of the American College of Cardiology Foundation Quality Strategic Directions Committee Appropriateness Criteria Working Group, American Society of Echocardiography, American College of Emergency Physicians, American Society of Nuclear Cardiology, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Cardiovascular Computed Tomography, and the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance endorsed by the American College of Chest Physicians and the Society of Critical Care Medicine.</a> Journal of the American College of Cardiology. 50 (2), 187-204 (2007).</li>
<li>Otto, M. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOtto%2C+MC+%22Textbook+of+Clinical+Echocardiography%22">Textbook of Clinical Echocardiography</a>. , 6th Revised Edition, Elsevier - Health Sciences Division. (2018).</li>
<li>Liu, J., Rigel, D. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Echocardiographic+examination+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Cardiovascular+Genomics.+Methods+in+Molecular+Biology+%28Methods+and+Protocols%29%22%5BJournal%5D)">Echocardiographic examination in rats and mice.</a> Cardiovascular Genomics. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols). 573, 139-155 (2009).</li>
<li>Ram, R., Mickelsen, D. M., Theodoropoulos, C., Blaxall, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+approaches+in+small+animal+echocardiography%3A+imaging+the+sounds+of+silence%5BTitle%5D)+AND+%22American+Jounal+of+Physiology-+Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">New approaches in small animal echocardiography: imaging the sounds of silence.</a> American Jounal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 301 (5), H1765-H1780 (2011).</li>
<li>Aronsen, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+stratification+of+postinfarction+rats+based+on+the+degree+of+cardiac+dysfunction+using+magnetic+resonance+imaging+and+echocardiography%5BTitle%5D)+AND+%22American+Jounal+of+Physiology+-+Heart+and+Circulatory+Physiology%22%5BJournal%5D)">Noninvasive stratification of postinfarction rats based on the degree of cardiac dysfunction using magnetic resonance imaging and echocardiography.</a> American Jounal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 312 (5), H932-H942 (2017).</li>
<li>Forman, D. E., Cittadini, A., Azhar, G., Douglas, P. S., Wei, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+morphology+and+function+in+senescent+rats%3A+gender-related+differences%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+College+of+Cardiology%22%5BJournal%5D)">Cardiac morphology and function in senescent rats: gender-related differences.</a> Journal of the American College of Cardiology. 30 (7), 1872-1877 (1997).</li>
<li>Walker, E. M. Jr, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-associated+changes+in+hearts+of+male+Fischer+344%2FBrown+Norway+F1+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+Of+Clinical+And+Laboratory+Science%22%5BJournal%5D)">Age-associated changes in hearts of male Fischer 344/Brown Norway F1 rats.</a> Annals Of Clinical And Laboratory Science. 36 (4), 427-438 (2006).</li>
<li>Watson, L. E., Sheth, M., Denyer, R. F., Dostal, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Baseline+echocardiographic+values+for+adult+male+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Baseline echocardiographic values for adult male rats.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 17 (2), 161-167 (2004).</li>
<li>Lang, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recommendations+for+cardiac+chamber+quantification+by+echocardiography+in+adults%3A+an+update+from+the+American+Society+of+Echocardiography+and+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).</li>
<li>Galderisi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardization+of+adult+transthoracic+echocardiography+reporting+in+agreement+with+recent+chamber+quantification%2C+diastolic+function%2C+and+heart+valve+disease+recommendations%3A+an+expert+consensus+document+of+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal+-+Cardiovascular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Standardization of adult transthoracic echocardiography reporting in agreement with recent chamber quantification, diastolic function, and heart valve disease recommendations: an expert consensus document of the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 18 (12), 1301-1310 (2017).</li>
<li>Nagueh, S. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recommendations+for+the+Evaluation+of+Left+Ventricular+Diastolic+Function+by+Echocardiography%3A+An+Update+from+the+American+Society+of+Echocardiography+and+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal+-+Cardiovascular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 29 (4), 277-314 (2016).</li>
<li>Weytjens, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doppler+myocardial+imaging+in+adult+male+rats%3A+reference+values+and+reproducibility+of+velocity+and+deformation+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Echocardiography%22%5BJournal%5D)">Doppler myocardial imaging in adult male rats: reference values and reproducibility of velocity and deformation parameters.</a> European Journal of Echocardiography. 7 (6), 411-417 (2006).</li>
<li>Scheer, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Basic+values+of+M-mode+echocardiographic+parameters+of+the+left+ventricle+in+outbreed+Wistar+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Veterinarni+Medicina%22%5BJournal%5D)">Basic values of M-mode echocardiographic parameters of the left ventricle in outbreed Wistar rats.</a> Veterinarni Medicina. 57 (1), 42-52 (2012).</li>
<li>Lancellotti, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recommendations+for+the+echocardiographic+assessment+of+native+valvular+regurgitation%3A+an+executive+summary+from+the+European+Association+of+Cardiovascular+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal+-+Cardiovascular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Recommendations for the echocardiographic assessment of native valvular regurgitation: an executive summary from the European Association of Cardiovascular Imaging.</a> European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 14 (7), 611-644 (2013).</li>
<li>Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+repeated+anaesthesia+on+physiological+parameters+in+male+Wistar+rats%3A+a+telemetric+study+about+isoflurane%2C+ketamine-xylazine+and+a+combination+of+medetomidine%2C+midazolam+and+fentanyl%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Veterinary+Research%22%5BJournal%5D)">Influence of repeated anaesthesia on physiological parameters in male Wistar rats: a telemetric study about isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl.</a> BMC Veterinary Research. 10, 310(2014).</li>
<li>Dragoi Galrinho, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+Echocardiographic+Protocol+for+the+Assessment+of+Experimental+Myocardial+Infarction+in+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Maedica+%28Bucharest%29%22%5BJournal%5D)">New Echocardiographic Protocol for the Assessment of Experimental Myocardial Infarction in Rats.</a> Maedica (Bucharest). 10 (2), 85-90 (2015).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Protokół ten umożliwia pełne badanie echokardiograficzne przy użyciu konwencjonalnego medycznego sprzętu ultrasonograficznego i sondy o wysokiej częstotliwości u dorosłych szczurów. Jest to ważny aspekt protokołu, ponieważ sprzęt ultrasonograficzny dedykowany dla małych zwierząt jest drogi, a inwestycja nie zawsze jest uzasadniona.
Ponieważ badania obrazowania podłużnego wymagają wielokrotnego znieczulenia, w niniejszym protokole zaproponowano połączenie medetomidyny-midazolamu-fentanylu, ponieważ jest ona bardziej odpowiednia do stosowania seryjnego w porównaniu z izofluranem lub mieszaniną ketaminy-ksylazyny u szczurów rasy Wistar. Jednak proponowany protokół echokardiograficzny jest kompatybilny z każdym innym protokołem anestezjologicznym16. Zgodnie z opisem, nasz protokół echokardiografii obejmuje ocenę kilku parametrów, która umożliwia identyfikację anatomicznych i funkcjonalnych zmian serca.
Skupiając się na charakterystyce anatomicznej, możliwa jest ocena wymiarów wszystkich komór serca i ich poszerzeń, przerostu lewej komory, zwłóknienia zastawek czy zwapnień. Jeśli chodzi o czynność serca, można przeanalizować funkcję skurczową i rozkurczową lewej komory oraz funkcję skurczową prawej komory 1,3,4. Badane są również anatomia i funkcja zastawki serca, przy użyciu echa 2D do charakterystyki anatomicznej (identyfikacja zwłóknienia, zwapnienia lub nieprawidłowego otwarcia) oraz przy użyciu obrazowania dopplerowskiego do charakterystyki funkcjonalnej i wykrywania zwężeń lub niedomykalności. Obrazowanie kolorowym Dopplerem umożliwia detekcję kierunku przepływu i turbulencji, a widmowe fale Dopplera umożliwiają pomiary prędkości i gradientów 1,3.
Odpowiednią jakość obrazu uzyskano u prawie wszystkich szczurów (najmniejsza masa 200 g), chociaż ze względu na międzyosobnicze różnice w anatomii, obrazy echokardiograficzne mogą nie być uzyskiwane z dokładnie taką samą definicją między szczurami, co może mieć wpływ na pomiary wymiarów jamy ustnej. Stwierdzono 5% zmienność zgłaszaną przez jednego obserwatora w pomiarach trybu M lewej komory17. W szczególności w przypadku korzystania z trybu M do pomiarów lewej komory mogą wystąpić następujące ograniczenia: trudności w uzyskaniu kąta prostopadłego; w tym tylko segmenty podstawne (powodujące niedokładne pomiary w przypadku asymetrycznego przerostu lub regionalnej dysfunkcji skurczowej); oraz założenia geometryczne (biorąc pod uwagę, że lewa komora jest elipsoidą prolegą o stosunku osi długiej/krótkiej 2:1 i symetrycznym rozkładzie przerostu). Również uwzględnienie pomiarów sześciennych może mieć wpływ na dokładność, ponieważ nawet niewielki błąd w wymiarach może prowadzić do przeszacowania masy 1,3,10. Nawet w przypadku stosowania objętości i frakcji wyrzutowej obliczonej metodą Simpsona istnieją wady: wierzchołek jest często skracany; Wypadnięcie wsierdzia może zniekształcać pomiar i jest ślepe na zniekształcenia kształtu, które nie są widoczne w wierzchołkowych 4 i 2-komorowych widokach 1,3,10.
Co ważne, protokół ten podkreśla wykorzystanie zaawansowanych pomiarów i ocen, takich jak odkształcenie lewej komory i szybkość odkształcania, oceniane za pomocą śledzenia plamek, w celu uzyskania pełniejszych informacji na temat zachowania włókien mięśnia sercowego 1,3. Aby uzyskać dokładniejszą ocenę odkształcenia i szybkości odkształcania, wymagana jest optymalizacja jakości obrazu, maksymalizacja liczby klatek na sekundę i minimalizacja skrótu perspektywicznego wierzchołków. Stosuje się globalny szczep podłużny Midwall, ponieważ zgadza się z bardziej opublikowanymi dostępnymi danymi i wykazano w kilku badaniach klinicznych, że jest wytrzymały i powtarzalny10. Monitorowanie elektrokardiograficzne zintegrowane ze sprzętem jest bardzo podatne na artefakty, co stanowi ograniczenie. Bardzo ważne jest również, aby stwierdzić, że funkcjonalny lub hemodynamiczny stan serca szczura może zależeć od zmiennych, takich jak temperatura, ciśnienie krwi i tętno 4,5,6,7,8,9,13,14,17.
Ponieważ rozdzielczość jest związana z częstotliwością sondy, oczekuje się, że w przyszłości opracowane zostaną sondy o wyższej częstotliwości, a w konsekwencji wyższa rozdzielczość i rozdzielczość obrazu w nieinwazyjnym obrazowaniu układu sercowo-naczyniowego u małych zwierząt, przy użyciu tego typu sprzętu. Standaryzacja metod i pomiarów jest uważana za kluczową w tej dziedzinie badań, osiągając bardziej precyzyjną diagnostykę echokardiograficzną eksperymentalnych modeli szczurzych i skutkując lepszym zrozumieniem biologii molekularnej chorób sercowo-naczyniowych człowieka.

Choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów w Europie, odpowiedzialną za ponad 4 miliony zgonów rocznie, pomimo postępów w terapii, diagnozie i monitorowaniu, które poprawiły wyniki leczenia pacjentów w ostatnich latach. Szybka ewolucja technologiczna przyczyniła się do postępu w opiece nad pacjentami z chorobami układu krążenia. W ramach tych narzędzi diagnostycznych szczególną uwagę zwrócono na obrazowanie biomedyczne, które pozwala na ocenę anatomiczną i funkcjonalną w sposób nieinwazyjny1,2,3. Podobnie medycyna korzysta z wyników badań biomedycznych. Eksperymentalne modele zwierzęce są bardzo przydatne do testowania hipotez wywodzących się z warunków klinicznych i opracowywania innowacyjnych terapii4,5.
Rośnie zainteresowanie wykorzystaniem echokardiografii jako narzędzia badawczego w eksperymentalnych modelach zwierzęcych, pozwalającego na uzyskanie wielu pomiarów od jednego zwierzęcia w badaniach podłużnych. Ważne jest, aby pamiętać, że korzystanie z modeli mysich lub gryzoni ma pewne zalety. Krótki okres ciąży, niskie koszty hodowli i utrzymania, znajomość ich genomu oraz możliwość rozwoju zwierząt transgenicznych to główne zalety tych gatunków, co czyni je atrakcyjnymi do badania mechanizmów związanych z chorobami sercowo-naczyniowymi4,5,6,7,8,9. Chociaż modele szczurów i myszy wykazują podobne zalety, szczury są klasycznym wyborem w badaniach sercowo-naczyniowych ze względu na ich większy wymiar fizyczny i niższe tętno, co zapewnia lepsze obrazy w badaniach echokardiograficznych4,5,6,7,8,9,10.
Opisujemy protokół echokardiografii przy użyciu konwencjonalnego medycznego sprzętu ultrasonograficznego do oceny komór serca i zastawek serca (anatomii i funkcji) przy użyciu szczurów Wistar. Jest to zwięzły i kompletny protokół do krótkotrwałych obrazów i pętli akwizycji, który umożliwia pomiary offline, które można później zmodyfikować w celu zintegrowania nowych zmiennych lub pomiarów w czasie.

<table><tbody><tr><td>Sonda 12S-RS</td><td>GE Medical Systems</td><td>H44901AB</td><td></td></tr><tr><td>Antisedan (5 mg / ml)</td> <td>Esteve</td><td>P01B9003</td><td></td></tr><tr><td>jednostka monitorująca EKG</td><td>GE Medical Systems</td><td>Nie dotyczy</td><td></td></tr><tr><td>Elektrody</td><td>FIAB</td><td>F9089/100</td><td></td></tr><tr><td>Fentanilo (0,05 mg / ml)</td><td>B.Braun</td><td>BB3644960</td><td></td></tr><tr><td>Flumazenilo (0,1 mg / ml)</td><td>Generis</td><td></td><td></td>MUEH5933080</tr><tr><td>Strzykawka insulinowa 1 ml</td><td>SOL M</td><td>1612912</td><td></td></tr><tr><td>Żel Lubrithal (10 mg)</td><td>Dechra</td><td>NC519</td><td></td></tr><tr><td>Medetor (1 mg/ml)</td><td>Vibarc</td><td>P01B0308</td><td></td></tr><tr><td>Midazolan (5 mg/ml)</td><td>Golarka do golenia Labesfal</td><td>MUEH5506191</td><td></td></tr><tr><td>AESCULAP Isis GT608</td><td>Braun</td><td>90200714</td><td></td></tr><tr><td>Podgrzewany dla małych zwierząt Podkładka 120 V</td><td>K& H Produkcja inc.</td><td></td><td></td>655199010608</tr><tr><td>Żel do ultradźwięków</td><td>Parker Laboratories</td><td>REF 01-08</td><td></td></tr><tr><td>Aparat ultrasonograficzny</td><td>GE Medical Systems</td><td>VIVID T8</td><td></td></tr><tr><td>Podkłady</td><td>Henry Schein</td><td>900-8132</td><td></td></tr></tbody></table>

echokardiograficzna ocena anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

Wykorzystanie eksperymentalnych modeli zwierzęcych stało się kluczowe w naukach o układach krążenia. Większość badań z wykorzystaniem modeli gryzoni koncentruje się na obrazowaniu dwuwymiarowym w celu zbadania anatomii serca lewej komory oraz echa w trybie M w celu oceny jej wymiarów. Może to jednak ograniczyć kompleksowe badanie. W niniejszym artykule opisano protokół, który pozwala na ocenę wielkości komory serca, funkcji lewej komory (skurczowej i rozkurczowej) oraz funkcji zastawkowej. W tym protokole użyto konwencjonalnego medycznego aparatu ultrasonograficznego i uzyskano różne widoki echa przez lewe okna przymostkowe, wierzchołkowe i nadomostkowe. W lewym oknie przymostkowym uzyskano oś długą i krótką w celu analizy wymiarów lewej komory, wymiarów prawej komory i tętnicy płucnej oraz funkcji zastawki mitralnej, płucnej i aortalnej. Okienko wierzchołkowe pozwala na pomiar wymiarów komory serca oraz ocenę parametrów skurczowych i rozkurczowych. Umożliwia również ocenę dopplerowską z wykrywaniem i kwantyfikacją zaburzeń zastawek serca (niedomykalność lub zwężenie). Różne segmenty i ściany lewej komory są wizualizowane we wszystkich widokach. Wreszcie, aortę wstępującą, łuk aorty i aortę zstępującą można obrazować przez okno nadmostkowe. Połączenie obrazowania ultrasonograficznego, przepływu dopplerowskiego i oceny dopplerowskiej tkanek uzyskano w celu zbadania morfologii i funkcji serca. Stanowi to ważny wkład w poprawę oceny czynności serca u dorosłych szczurów, który ma wpływ na badania z wykorzystaniem tych modeli zwierzęcych.

W obecnym badaniu przedstawiono nieinwazyjny protokół oceny anatomii i funkcji serca metodą echokardiografii przezklatkowej u dorosłych szczurów. Szczegółowo badane są zastawki serca, wszystkie cztery komory serca oraz aorta wstępująca, łuk aorty i aorta zstępująca.

Echokardiograficzna ocena anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...

Protokół ten umożliwia ocenę anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów, aby ułatwić testowanie hipotez uzyskanych w warunkach klinicznych w celu opracowania innowacyjnej terapii. Ten nieinwazyjny protokół umożliwia pozycjonowanie wielu pomiarów offline pochodzących od jednego zwierzęcia w badaniach podłużnych, które mogą być następnie korygowane po włączeniu nowych zmiennych. Choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów w Europie.Ewolucja technologiczna w obrazowaniu biomedycznym, w tym echokardiografii, przyczyniła się do niedawnego postępu w opiece nad pacjentami z chorobami sercowo-naczyniowymi. Wielkość komory serca i funkcję skurczową, rozkurczową i zastawkową lewej komory można uzyskać za pomocą różnych widoków echa przez lewe okna przymostkowe, wierzchołkowe i nadmostkowe. Połączenie obrazowania ultrasonograficznego, przepływu dopplerowskiego i oceny dopplerowskiej tkanek można wykorzystać do badania komór serca i ich poszerzenia, przerostu lewej komory oraz funkcji lewej i prawej komory.Po potwierdzeniu braku odpowiedzi na odbicie pedału u znieczulonego eksperymentalnego dorosłego szczura, użyj konwencjonalnego klinicznego sprzętu echokardiograficznego z 12-megahercową sondą kardiologiczną, aby ustawić sondę po lewej stronie mostka ze znakiem wskazującym skierowanym na prawe ramię. Rejestruj obrazy w trybie M na zastawce aortalnej, płatkach zastawki mitralnej i środkowej jamie lewej komory z kursorem trybu M prostopadłym do interesującej struktury. Nagraj pętlę 2D na drodze odpływu lewej komory.Następnie nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim jednocześnie na zastawce aortalnej i mitralnej. Aby uzyskać obraz na poziomie zastawki aortalnej, umieść sondę po lewej stronie mostka ze znakiem wskazującym obróconym do lewego ramienia i lekko przechyl sondę w kierunku czaszki. Uzyskaj spektralny pulsacyjny obraz Dopplera w tętnicy płucnej z kursorem równoległym do przepływu i nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem Dopplera jednocześnie na zastawkach aortalnych i płucnych.Aby uzyskać obraz lewej komory na poziomie mięśni brodawkowatych, przechyl sondę lekko w dół i nagraj pętlę 2D wszystkich widoków. Aby uzyskać wierzchołkowy widok czterokomorowy, umieść sondę w obszarze wierzchołkowym w przedniej linii pachowej ze znacznikiem indeksu skierowanym do lewego ramienia i nagraj pętlę 2D wszystkich widoków. Następnie nagraj pętlę obrazowania 2D i dopplerowskiego obrazowania tkankowego, która obejmuje wszystkie cztery komory.Następnie, skupiając się na lewej komorze serca, nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem Dopplerowskim na zastawce mitralnej i lewym przedsionku. Rejestruj jednoczesne obrazy w trybie M i kolorowym Dopplerze dla przepływu propagacji lewej komory. Uzyskaj spektralny Doppler fali pulsacyjnej na zastawce mitralnej dla dopływu lewej komory, umieszczając próbkę na końcach płatków mitralnych w ich całkowicie otwartej pozycji rozkurczowej.Dodaj obraz Dopplera z falą ciągłą na zastawce mitralnej i uzyskaj spektralny obraz dopplerowski tkanki pulsacyjnej na pierścieniu mitralnym. Zapisz obraz pierścienia mitralnego w trybie M, aby uzyskać pomiar skurczowego wychylenia w płaszczyźnie pierścienia mitralnego. Skupiając się na odpowiednich komorach serca, nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim na zastawce trójdzielnej i prawym przedsionku.Następnie uzyskaj spektralny pulsacyjny obraz dopplerowski tkanki na pierścieniu trójdzielnym i umieść kursor 2D na bocznym pierścieniu trójdzielnym, aby zarejestrować obraz w trybie M skurczowego wychylenia płaszczyzny pierścieniowej trójdzielnej. Aby uzyskać wierzchołkowy widok pięciokomorowy z widoku czterokomorowego, należy przechylić sondę nieco do przodu w kierunku klatki piersiowej. Nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim na zastawce aortalnej i drodze odpływu lewej komory, a następnie umieść kursor równolegle do przepływu z próbką na drodze odpływu lewej komory, aby uzyskać spektralny obraz Dopplera fali pulsacyjnej na drodze odpływu lewej komory.Następnie uzyskaj spektralny obraz Dopplera fali pulsacyjnej w środkowej jamie lewej komory w celu jednoczesnego pomiaru fali napływu i odpływu lewej komory oraz uzyskaj spektralny obraz Dopplera falą ciągłą na zastawce aortalnej. Aby uzyskać wierzchołkowy widok dwukomorowy, przywróć sondę do pozycji widoku czterokomorowego i obróć sondę o 90 stopni w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Następnie nagraj pętlę 2D wszystkich widoków i nagraj pętlę 2D z kolorowym obrazowaniem dopplerowskim na zastawce mitralnej.Aby uzyskać wierzchołkowy widok trójkomorowy, należy lekko przechylić sondę w kierunku czaszki i jednocześnie nagrać pętlę 2D z kolorowym Dopplerem na zastawce aortalnej i mitralnej. Aby uzyskać widok z okna nadmostkowego, umieść sondę po lewej stronie przestrzeni nadobojczykowej z sondą skierowaną w dół i nagraj pętlę 2D łuku aorty. Następnie uzyskaj spektralny obraz dopplerowski fali pulsacyjnej na aortach wstępujących i opadających.Widok długoosiowy okna przymostkowego umożliwia dokładne pomiary grubości przegrody międzykomorowej lewej komory w rozkurczu, średnicy wewnętrznej lewej komory w rozkurczu i skurczu, grubości ściany tylnej, skrócenia frakcyjnego, frakcji wyrzutowej, masy lewej komory i grubości ciemieniowej. Widok krótkiej osi okna przymostkowego umożliwia wizualizację odpływu z prawej komory, zastawki aortalnej, tętnicy płucnej oraz wielkości i funkcji lewej komory środkowej. W wierzchołkowym widoku czterokomorowym można ocenić wszystkie cztery wymiary komory oraz funkcję lewej komory.Dwukomorowy widok wierzchołkowy skupia się na lewym przedsionku oraz wielkości i funkcji komory. Czynność rozkurczową lewej komory można ocenić za pomocą pulsacyjnego obrazowania dopplerowskiego na zastawce mitralnej. W normalnych warunkach wczesny przepływ zbiegający się z falą E jest wyższy niż późniejszy przepływ, który występuje wraz ze skurczem przedsionków.Spektralne obrazowanie dopplerowskie tkanek może być stosowane do oceny funkcji skurczowej i rozkurczowej w cyklu sercowym i ma jeden dodatni szczyt skurczowy reprezentujący skurcz mięśnia sercowego i dwa ujemne piki rozkurczowe, które można ocenić na poziomie pierścienia mitralnego z przegrody lub pierścienia bocznego. Deformację mięśnia sercowego lewej komory można ocenić poprzez analizę odkształcenia podłużnego w widoku czterokomorowym. Standaryzacja metod i pomiarów ma kluczowe znaczenie, ponieważ uzyskanie bardziej precyzyjnej diagnostyki echokardiograficznej modeli zwierzęcych skutkuje lepszym zrozumieniem biologii molekularnej chorób sercowo-naczyniowych człowieka.

echocardiographic-assessment-cardiac-anatomy-function-adult

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Echokardiografia przezklatkowa stanowi nieinwazyjną metodę oceny funkcji serca u myszy. Połączenie obrazowania ultradźwiękowego i dopplerowskiego pozwala na wykonanie pomiarów wymiarów serca oraz przepływu krwi wewnątrzsercowego, co łącznie umożliwia ocenę funkcji skurczowej i rozkurczowej serca.

Echokardiografia przezklatkowa u myszy

Ten artykuł zawiera protokół do echokardiograficznej oceny wielkości prawej komory i nadciśnienia płucnego u myszy.  Zastosowania obejmują określanie fenotypu i seryjną ocenę w transgenicznych i indukowanych toksynami mysich modelach kardiomiopatii i chorób naczyń płucnych.

Echokardiograficzna ocena prawego serca u myszy

Dysfunkcja prawej komory (RV) jest kluczowa dla patogenezy chorób sercowo-naczyniowych, jednak dostępne są ograniczone metodologie jej oceny. Ostatnie postępy w obrazowaniu ultrasonograficznym zapewniają nieinwazyjną i dokładną opcję podłużnego badania RV. W tym artykule szczegółowo opisujemy krok po kroku metodę echokardiograficzną wykorzystującą mysi model przeciążenia ciśnienia RV.

Ocena struktury i funkcji prawej komory serca w mysim modelu zwężenia tętnicy płucnej za pomocą echokardiografii przezklatkowej

Tętnicze nadciśnienie płucne (PAH) to choroba tętniczek płucnych, która prowadzi do ich zatarcia i rozwoju niewydolności prawej komory. Modele WWA u gryzoni mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia patofizjologii WWA. Tutaj pokazujemy charakterystykę hemodynamiczną, z cewnikowaniem prawego serca i echokardiografią, u myszy i szczura.

Charakterystyka hemodynamiczna modeli tętniczego nadciśnienia płucnego u gryzoni

Celem tego protokołu jest nieinwazyjna ocena zmian strukturalnych i funkcjonalnych w mysim modelu choroby serca powstałych w wyniku poprzecznego zwężenia aorty, przy użyciu echokardiografii w trybie B i M oraz obrazowania dopplerowskiego kolorem/falą tętna.

Ocena zmian morfologicznych i czynnościowych serca w mysim modelu poprzecznego zwężenia aorty za pomocą obrazowania echokardiograficznego

Badanie echokardiograficzne jest często stosowane u myszy. W tym celu opracowano drogie urządzenia ultrasonograficzne o wysokiej rozdzielczości. Protokół ten opisuje niedrogą procedurę echokardiograficzną połączoną z histologicznymi analizami morfometrycznymi w celu określenia morfologii serca.

Echokardiograficzne i histologiczne badanie morfologii serca u myszy

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.

Echokardiograficzny pomiar parametrów rozkurczowych prawej komory serca u myszy

Obecny protokół opisuje echokardiograficzną ocenę morfologii, funkcji i przepływu krwi w naczyniach wieńcowych lewej komory serca u 7-dniowych noworodków myszy.

Echokardiograficzna charakterystyka struktury, funkcji i przepływu wieńcowego lewej komory u nowonarodzonych myszy

Niniejszy protokół opisuje echokardiograficzną charakterystykę morfologii i funkcji prawej komory w szczurzym modelu tętniczego nadciśnienia płucnego.

Kompleksowa echokardiograficzna ocena funkcji prawej komory serca w szczurzym modelu tętniczego nadciśnienia płucnego

Niewydolność prawego serca (RHF) charakteryzuje się prawostronnym rozszerzeniem i przerostem serca, co prowadzi do nieprawidłowego funkcjonowania komór i przedsionków. Chorobom krążeniowo-oddechowym związanym z RHF towarzyszy zwiększone ryzyko zaburzeń rytmu serca. W artykule opisano standaryzowany model RHF indukowanego pasmami tętnic płucnych związanego ze zwiększoną arytmogenezą komorową i przedsionkową.

Szczurzy model prawostronnej przebudowy serca i arytmii z wykorzystaniem pasma tętnicy płucnej

Poznaj nieinwazyjną echokardiografię przezklatkową do oceny anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów. Ta metoda umożliwia badania podłużne i testowanie hipotez terapeutycznych.

Echokardiograficzna ocena anatomii i funkcji serca u dorosłych szczurów

Przeglądaj więcej filmów