O protocolo a seguir descreve a metodologia para a aquisição e análise de imagens ecocardiográficas utilizadas para obter o volume atrial esquerdo (LAV) de diâmetro, Aorta (Ao) e diâmetro da artéria pulmonar (PA) em camundongos. Esta técnica é um procedimento não-invasivo, não-terminal que permite a avaliação da função cardiopulmonar.
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Artigo de método
Murino Ecocardiografia de Esquerda Atrium, Aorta, ea artéria pulmonar
Neste artigo
Resumo
Resumo
A presente metodologia ensina o investigador como medir e usar o LAV como um substituto de elevações crônicas no Ventricular Esquerda pressão diastólica por ecocardiografia, bem como para obter medições do diâmetro da aorta e PA em ratos.
Os ratinhos mais velhos do que 10 d de idade pode ser analisada utilizando a presente técnica. A técnica é composto por 3 etapas principais: set-up, de aquisição de imagem e análise de imagem. O passo set-up consiste em obter o rato anestesiado com isoflurano a 1%, raspando-lo e gravá-la em uma posição supina para uma placa de ECG aquecida onde a aquisição de imagem terá lugar. A etapa de aquisição de imagens é composto de aprendizagem para identificar as estruturas cardíacas e a obtenção de todas as imagens necessárias com a sua sonda correspondente e eixo, a fim de ser capaz de calcular volumes e diâmetros. O passo de análise de imagem consiste em medir as imagens previamente adquiridos com a ajuda do software de computador.
Introdução
A presente metodologia ensina o investigador como medir e usar a LAV, diâmetro da aorta e diâmetro PA com a ecocardiografia 2D em camundongos sob isoflurano. Insuficiência cardíaca com fração de ejeção preservada (ICFEP) em idosos afeta até 10% nesses 80 anos e mais velhos 1 e resulta em morbidade e mortalidade significativas. mortalidade significativa também ocorrer a partir de hipertensão pulmonar (HP), um processo de doença insidiosa que apresenta com sintomas semelhantes como ICFEP, em que elevadas pressões arteriais pulmonares levar a dispnéia, insuficiência cardíaca direita progressiva, e muitas vezes a morte. 2 O aumento da prevalência de ambos ICFEP e PH significar a necessidade de desenvolver um método que permite a avaliação precisa e acompanhamento das intervenções em modelos murinos em uma abordagem não-invasiva, não-terminal.
O envelhecimento leva a uma deterioração da função diastólica por meio de alterações no ventrículo-artenrijecimento erial, disfunção vascular, inflamação 3, regulação do cálcio prejudicada 4, diminuição da capacidade de resposta β-adrenérgico, e descondicionamento físico produzindo desacelerou relaxamento ativo e aumento da rigidez passiva. Ao longo do tempo isso leva ao aumento da pressão de enchimento do VE e aumento compensatório do LA. 5
Apesar de outras etiologias, tais como disfunção valvular (regurgitação mitral ou estenose) e processos infiltrativos causar elevação da pressão e volume no LA 1, a Sociedade Europeia de Cardiologia suporta a adição de tamanho LA como um reflexo não invasivo da função ventricular esquerda. 6
As correlações entre o volume LA e medidas invasivas da função diastólica foram estudados em camundongos. volume LA correlacionadas com diferenças na função determinada invasiva dentro de faixas etárias para ambos 14 e 31 meses de idade mgelo. Nos ratinhos de 14 meses de idade, o volume LA correlacionada com três medidas invasivas padrão da função diastólica -dP / dtmin (R 2 = 0,5, p <0,05), tau (constante de tempo de relaxação, (R 2 = 0,6, p <0,05), e a pressão diastólica final do ventrículo esquerdo (r 2 = 0,25, p <0,05). nos animais de 31 meses de idade, as correlações entre volume LA e -dP / dtmin (r 2 = 0,92, p < 0,05) e PDFVE (r 2 = 0,61, p <0,05) foram aparente que o relacionamento com Tau foi menos clara. por conseguinte, o volume aumentado de LA com insuficiência diastólica não apenas em todos os grupos, mas dentro de grupos etários. 7
Estudos da função cardíaca em modelos de murino, utilizando técnicas de cateter para avaliar o desempenho cardíaco, embora rigorosa e fiável, são limitados, devido à sua incompatibilidade com avaliações repetidas. 8 alternativas às medidas invasivas, como a ressonância magnética e ecocardiografia 3D pode também sermais preciso do que técnicas de ecocardiografia 2D, mas eles são mais caros; ecocardiografia 2D é considerado adequado para a avaliação de volume LA. 9, 10
Avaliação do volume LA eo diâmetro PA com a ecocardiografia permite a discriminação entre modelos que produzem aumentos primários na resistência da artéria pulmonar, resultando em um aumento no diâmetro PA sem alteração na pressão LA ou LAV daqueles onde a artéria pulmonar e átrio esquerdo tanto ampliar quanto um resultado de elevadas pressões de enchimento no lado esquerdo do coração. Esta abordagem foi feita pelo Scalia et al. que mostrou que, em pessoas, a artéria pulmonar ecocardiográfica à relação do átrio esquerdo (ePLAR) é um parâmetro para diferenciar com precisão entre pacientes com hipertensão capilar pré-pulmonar e pós-capillaryhypertension. 11
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Protocolo
Todos os animais foram tratados de acordo com as diretrizes do National Institutes of Health Guide para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório da Baylor College of Medicine.
1. Set-up
- Ligue o sistema de ecocardiografia. Inicie o software, selecionando "medidas cardíacas" a partir do menu drop-down exibido e clique em "Iniciar".
- Para começar um novo estudo, clique no botão "Novo" na parte superior da tela e insira as informações demográficas do mouse em estudo. Por exemplo ID rato, sexo, data de nascimento, bem como o nome do operador fazer o estudo.
- Ligue a placa de ECG com temperatura controlada, clicando no botão "TEMP ON / OFF". Configurá-lo para uma temperatura de 39 ° C usando as setas acima e abaixo.
- Para começar a configurar a câmara de anestesia, primeiro certifique-se os níveis de oxigênio e isoflurano são apropriadas em cada um dos sistemas de distribuição.
- Posicione o mouse na câmara de anestesia e induzir com isoflurano e oxigénio até reclinada e depois transferi-lo para enfrentar máscara. Confirme que o rato está devidamente anestesiados por beliscar sua pata e verificar se há falta de movimento. Manter o isoflurano no nível mais baixo possível que evita uma resposta de retirada da pata positivo.
- Posicione o mouse em decúbito dorsal na placa ECG com temperatura controlada e gravar cada pata ao elemento correspondente do transdutor na placa. Opcionalmente, usar o creme transdutor para melhorar o sinal.
- Aplicar lágrimas artificiais lubrificante oftálmica pomada nos olhos do rato para evitar a secura.
- Uma vez que o mouse é colado na placa de eletrocardiograma, observamos um eletrocardiograma rastreamento na parte inferior do monitor. Monitorar a frequência cardíaca ao longo de todo o estudo para garantir melhores resultados. A frequência cardíaca de 400 batimentos / min é o ideal. batimentos cardíacos abaixo deste intervalo pode sugerir efeitos isoflurano.
- Verifique se o mouse continua a receber oxigénio eisoflurano por máscara facial.
- Use um barbeador elétrico para depilar os pêlos do corpo do tórax anterior do mouse e região abdominal superior. Use creme depilatório se necessário, para garantir ainda mais a remoção de pele.
- Coloque uma quantidade generosa de gel transdutor no peito do mouse.
2. Aquisição de Imagem
- Medição do átrio esquerdo
- Localize a alça por baixo da placa de eletrocardiograma. Use a alavanca para ajustar o ângulo da placa de ECG móvel em que o rato foi colocado. Comece ajustando a placa de ECG para a 30 - ângulo de 45 ° ao longo do eixo X e 0 ° de ângulo ao longo do eixo Y. Autores referem a ele como posição "supino". Use esta posição para a totalidade da aquisição medições Esquerda Atrium.
- Coloque a cabeça de leitura 25 MHz na braçadeira braço móvel ecocardiográfica em uma visão de longo eixo. Certifique-se de selecionar o filtro de medição cardíaca e 2D B-Mode no sistema de ecocardiografia.
- Observe que o ecoconjunto cardiográfica tem torques ajuste do eixo X e Y que podem ser movidos no sentido horário ou anti-horário. Girá-los para obter uma vista eixo longo do coração ao nível da via de saída aórtica e adquirir a gravação do filme a 5 s. Adquirir a digitalização pressionando o botão "Cine Store" no teclado do sistema de ecocardiografia. Usar isso para calcular a medição Superior-Inferior do LA.
- Após a aquisição do filme, mudar o ponto de vista ecocardiográfico a M-Mode, pressionando o botão "M-Mode" no teclado do sistema de ecocardiografia.
- Observe uma visão sagital e um cursor. Coloque o cursor para que ele abrange todo o LA ao nível da via de saída aórtica. Adquirir 3 imagens desta nova visão. Adquirir a digitalização pressionando o botão "Quadro Store" no teclado do sistema de ecocardiografia. Usar isso para calcular a medição ântero-posterior do LA.
- Voltar para B-Mode, pressionando o "B-Mode", mas tonelada no teclado do sistema de ecocardiografia.
- Gire a braçadeira braço móvel do conjunto de 90 ° no sentido horário. Isto irá definir o cabeça de digitalização em um eixo curto.
- Usando o binário do eixo Y encontrar o septo intra-articular. Certifique-se de visualizar a parede do átrio. Adquirir a gravação do filme a 5 s. Adquirir a digitalização pressionando o botão "Cine Store" no teclado do sistema de ecocardiografia. Usar isso para calcular a medição Medio-Lateral do LA.
Figura 1: Posição "supino". Representação de um rato na posição "supino". Aproximadamente 30 - 45 ° de ângulo ao longo do eixo X e 0 ° de ângulo ao longo do eixo Y. Esta posição é usado para adquirir todas as medições do átrio esquerdo.t = "_ blank"> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
- Medição Grandes Vasos
- Continue através da troca da cabeça de leitura 25 MHz para a cabeça de leitura 30 MHz. Retire a cabeça de leitura 25 MHz a partir da braçadeira braço móvel e coloque a cabeça de leitura 30 MHz em vez disso. Certifique-se de selecionar o filtro Medidas Abdominal e 2D B-Mode no sistema de ecocardiografia.
- Localize a alça por baixo da placa de eletrocardiograma. Use a alavanca para ajustar o ângulo da placa de ECG móvel em que o rato se encontra. Comece ajustando a placa de ECG para um ângulo de 5 ° ao longo do eixo X e 60 ° de ângulo ao longo do eixo Y. Utilize este podition para a aquisição da Aorta e medições da artéria pulmonar. Referem a isso como posição de "pé-up".
- Usando os X e ajuste do eixo Y torques no conjunto de ecocardiografia, obter uma vista eixo longo do coração ao nível da via de saída aórtica e adquirir a gravação do filme a 5 s. adquirir the digitalizar premindo o botão "Cine loja" no teclado do sistema de ecocardiografia. Usar isso para calcular o diâmetro da aorta.
- Após a aquisição filme, gire a braçadeira braço móvel do conjunto de 90 ° no sentido horário. Isto irá definir o cabeça de digitalização em um eixo curto.
- Usando o torque do eixo Y localizar a artéria pulmonar ao nível da sua bifurcação e adquirir a gravação do filme a 5 s. Adquirir a digitalização pressionando o botão "Cine Store" no teclado do sistema de ecocardiografia. Usar isso para calcular o diâmetro da artéria pulmonar.
NOTA: O investigador pode usar Doppler como instrumento para garantir a correta identificação da artéria pulmonar. Se desejar, uma vez concluir a etapa 2.2.5 pressione o botão "PW" no teclado do sistema de ecocardiografia para obter Doppler. Se traçados onda pulmonares característicos são vistos, o pesquisador pode estar certo de que o local correto foi identificado.
> - Para remover com segurança o rato da placa de ECG, remova o gel a partir do peito do rato e retire a fita a partir das extremidades.
- Desligue os equipamentos de anestesia e oxigênio. Devolver o mouse para sua gaiola e não deixar o mouse sem vigilância até que tenha recuperado a consciência suficiente para manter decúbito esternal.
- imagem Transferir
- Use uma unidade flash USB para transferir as imagens recolhidas no sistema de ecocardiografia em um computador. Insira a unidade flash USB em uma porta USB no sistema de ecocardiografia.
- Selecione o estudo ou estudos para transferir, clicando sobre o nome do (s) estudo.
- Clique no botão "Copiar para" botão localizado na parte superior da tela. Uma nova janela mostrando os arquivos e diretórios irá Apporelha. Selecione o diretório correspondente à unidade flash USB acabou de inserir e clique em "OK".
- Remova a unidade flash USB do sistema de ecocardiografia e inseri-lo em uma porta USB no computador a ser utilizado para a análise.
- O lançamento do software do ecocardiógrafo. Clique no botão "Copiar de" botão localizado na parte superior da tela. Observar uma nova janela mostrando os arquivos e diretórios. Selecionar os estudos para ser copiado a partir do diretório correspondente à unidade flash USB acabou de inserir e clique em "OK".
- Depois de copiar os arquivos, observá-los na lista de estudo. Para começar a partir de um estudo, dê um duplo clique sobre seu nome e selecione o nome da análise operador.
- Análise esquerda Atrium
NOTA: Para todas as seguintes medidas atriais usar o ECG como um guia para selecionar a onda P como o ponto em que o pesquisador quer medir a LA. Isto corresponde ao tempo de pré-contracção auricular quando the LA é a sua maior capacidade.- Selecione o clipe de filme correspondente à dimensão Superior-Inferior do átrio esquerdo (Passo 2.1.3). Determinar o tempo de contração pré-atrial usando o eletrocardiograma como um guia. Desta forma, a cavidade é mensurado pelo seu maior capacidade.
- Na barra de ferramentas na parte superior da tela, clique em "Ferramentas" e depois "Medidas". Uma nova janela irá aparecer. Clique no ícone "distância linear ferramenta de medição" (que corresponde ao primeiro ícone no canto superior esquerdo da janela). Medir a cavidade no seu maior diâmetro.
- Selecione a imagem correspondente à dimensão ântero-posterior do átrio esquerdo (Passo 2.1.5). Determinar o tempo de contração pré-atrial usando o eletrocardiograma como um guia. Desta forma, a cavidade é mensurado pelo seu maior capacidade. Para medir isso, repita o passo 4.2.2.
- Selecione a imagem correspondente à dimensão médio-lateral do átrio esquerdo (Passo 2.1.8). Determinar a contrac pré-atrialção do tempo utilizando o ECG como um guia. Desta forma, a cavidade é mensurado pelo seu maior capacidade. Medir a cavidade do septo interatrial à parede oposta de uma forma diagonal. Para medir isso, repita o passo 4.2.2.
NOTA: Repita os passos 4.2.1 e atravesse 4.2.4 pelo menos 3 vezes e adquirir os valores médios para minimizar o erro.
- Análise dos Grandes Vasos
NOTA: Para todas as medições seguintes grandes navios utilizam o ECG como um guia para seleccionar uma hora depois do complexo QRS como o ponto em que o investigador pretende medir. Isto corresponde ao ponto em que os grandes vasos são na sua maior capacidade.- Selecione o clipe de filme correspondente ao Aorta (Passo 2.2.3). Determine um ponto após o QRS usando o eletrocardiograma. Medir o diâmetro a um ângulo de 90 ° com a parede do vaso como uma referência. Para medir isso repita o passo 4.2.2
- Selecione o clipe de filme correspondente à artéria pulmonar (Passo 2.2.5). Determine um ponto após o QRS usando o ECG. Medir o diâmetro a um ângulo de 90 ° com a parede do vaso como uma referência. Selecione um plano acima da bifurcação da artéria pulmonar. Para medir isso, repita o passo 4.2.2.
Figura 2: "pe-up" Posição. Representação de um rato na posição "pe-up". Aproximadamente 5 ° ângulo ao longo do eixo X e um ângulo de 60 ° ao longo do eixo Y. Esta posição é usado para adquirir os diâmetros das artérias aorta e pulmonar. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Figura 3: Pulmonar Doppler das artérias. Característica pulmonar imagem Artéria Doppler. O pesquisador pode usar Doppler como instrumento para garantir a correta identificação da artéria pulmonar.blank "> Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
3. Pós Recuperação de Animais Procedimento
Análise 4. Imagem
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Resultados
Avaliação do volume LA eo diâmetro PA com a ecocardiografia permite a discriminação entre modelos onde o aumento da resistência resulta da artéria pulmonar em aumento do diâmetro PA sem alteração na LAV daqueles onde a artéria pulmonar e alargamento Atrial Esquerdo são ambos resultado de pressões de enchimento elevadas no lado esquerdo do coração. Imagens que indicam as diferenças nos dois fisiopatologias são mostrados na Figura 4. Imagens da LA e PA são de hipertensão j...
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Discussão
Há três passos críticos para medir com sucesso a LAV, diâmetros aorta e AP. Durante o Set-up é importante remover completamente o pêlo no peito; não fazê-lo resultará em interferência com a qualidade da imagem. Durante a Aquisição de Imagem passos é importante para obter cada imagem com a sua sonda e filtro correspondente como os quadros por segundo pode variar de sonda para investigar: a de que é de 25 MHz e Filtro Cardiac para a avaliação do LAV e 30 MHz e Filtro abdominal para avaliação dos diâmetros da aorta e PA. O...
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Divulgações
Os autores não têm nada a divulgar.
Agradecimentos
Este trabalho foi apoiado pelo Huffington Center on Aging no Baylor College of Medicine, Geriatrics, CVS DeBakey Heart Center no Houston Methodist Hospital e BCM, NIH RO-1 HL 13870 para ML Entman, bem como um Prêmio de Desenvolvimento de Carreira # IK2BX002410 do Departamento de Assuntos de Veteranos dos Estados Unidos (LMP), Programa de Pesquisa e Desenvolvimento de Laboratório Biomédico.
Somos imensamente gratos a Mark Entman MD por compartilhar sua sabedoria e apoiar este trabalho.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Sistema de micro-imagem in vivo de alta resolução Vevo 770 | Visual Sonics | Vevo 770-120 | Equipamento Ecocardiográfico |
| 707B RMV (Microvisualização em tempo real) Scanhead de 30 MHz com transdutor encapsulado | Visual Sonics | 707B-256 Cabeça de | Varredura de Microvisualização em Tempo Real |
| 710B RMV (Microvisualização em Tempo Real) Cabeça de Varredura de 25 MHz com transdutor encapsulado | Visual Sonics | 710B-159 | Microvisualização em Tempo Real Scanhead |
| Vevo sistema de trilhos integrados, incluindo unidade de monitoramento fisiológico | Visual Sonics | ||
| VetEquip | VE2627 | Sistema | |
| Anestesia Isofluorano | Henry Schein | 50033 | |
| Barbeador elétrico | Wahl | Fornecimento | |
| Creme de depilação | Nair | Fornecimento | |
| Creme transdutor | Parker | ||
| Gel transdutor | Almofadas | ||
| de Fornecimento | McKeeson | ||
| Durapore | Fornecimento | ||
| Cone de Nariz | Para administração de anestesia | ||
| Água | |||
| Pomada para os olhos veterinários | Puralube | Fornecimento geral | Para evitar o ressecamento |
| Aplicadores com ponta de algodão | Fornecimento | ||
| USB Flash Drive | Fornecimento |
Referências
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Reimpressões e permissões
