Методическая статья

Эхокардиографическое измерение правого желудочкового диастолического параметра в мыши

DOI:

10.3791/58021

⸱

27 апреля 2019 г.

 ,  , 
1Ludwig Boltzmann Institute for Lung Vascular Research, 2Department of Physiology, Otto Loewi Research Center, Medical University of Graz

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы описываем и сравниваем две позиции для получения апригальный четырехкамерный вид у мышей. Эти позиции позволяют количественно определить правую функцию желудочков, дают сопоставимые результаты и могут быть использованы взаимозаменяемы.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Диастолическая дисфункция является отличительной чертой правого желудочка (РВ) ремоделирования, связанные с условиями перегрузки давления. Тем не менее, Р. диастолическая функция редко количественно в экспериментальных исследованиях. Это может быть связано с техническими трудностями в визуализации Р.В. в априго-четырехкамерном представлении у грызунов. Здесь мы описываем две позиции, облегчающие визуализацию актической четырехкамерной зрения у мышей для оценки диастолической функции Р.В.

Акциальный четырехкамерный вид включен путем наклона платформы фиксации мыши влево и caudally (LeCa) или вправо и кранистом (RiCr). Обе позиции обеспечивают изображения сопоставимого качества. Результаты диастолической функции Р.В., полученные с двух позиций, существенно не отличаются. Обе позиции сравнительно просты в выполнении. Этот протокол может быть включен в опубликованные протоколы и позволяет детально изыскать функцию Р.В.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Диастолическая дисфункция является отличительной чертой правого желудочка (РВ) ремоделирования1 и связана с условиями перегрузки давления2. Эхокардиография (EchoCG) может быть использована для характеристикиР. диастолической дисфункции 3,4. Несмотря на последние изменения в эхокардиографии мелких животных, измерения диастолических параметров редко сообщаются. В отличие от этого, измерения систолической функции широко используютсядля характеристики трансгенных мышей 5, а также для оценки ответ лечения6.

Отчасти это можно объяснить трудностями в измерении диастолических параметров с априго-четырехкамерного обзора. Визуализация сердца в таком положении может быть облегчена путем наклона платформы фиксации LeCa или RiCr. Даже если эти манипуляции используются, эхокардиографы несообщают о них в своих рукописях 4,7. Поэтому остается неясным, дают ли эти манипуляции сопоставимые результаты. Кроме того, это также исключает развитие стандартизированной номенклатуры этой позиции для мышей.

Цель этого исследования состояла в том, чтобы описать две позиции для априго-четырехкамерной визуализации зрения и сравнить их результаты. Для определения различий между двумя позициями, мы использовали мышь легочной артерии полосирования (PAB) модель, в которой тантал клип приводит к частичной окклюзии легочной артерии. Это окклюзия приводит к правильному желудочка ремоделирования и дисфункции. Полную информацию о операции PAB можно найти в ранее опубликованной работе3. Для сравнения использовались шам-управляемые мыши, где клип был помещен рядом с легочной артерией. Исследования EchoCG проводились через три недели после операции с использованием системы визуализации с сканом 30 МГц (см. Таблицу материалов для обоих). Номенклатура для описания позиций и ориентаций между мышью и ультразвуковым лучом используется, как описано Чжоу и др.7.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исследование проводилось в соответствии с национальными правилами для экспериментов на животных и Директивой ЕС 2010/63. Подготовка оборудования, как описано ранее Brittain и др.8.

1. Подготовка мыши

  1. Получить от 12 до 13 недельных мужчин C57Bl6/J мышей и разместить их с 12 ч свет / темный цикл, при постоянной комнатной температуре, и с объявлением libitum доступ к стандартной лаборатории чау и воды, до начала эксперимента.
  2. Анестезия мыши с помощью общей анестезии утвержденных институтом и проверить на отсутствие реакции на нос. Под мягкой анестезией с изофрураном 0,8%-1,2%, зафиксировать мышь на нагретой платформе. Нанесите электродный гель на его конечности для непрерывного мониторинга частоты и температуры сердца.
  3. Depilate волосы на груди мыши с помощью depilation крем. Чтобы уменьшить давление на грудную клетку, не наносите ультразвуковой гель непосредственно на грудную клетку; скорее нанесите слой геля на кончик преобразователя.

2. Приобретение изображения

  1. Апригчетырехальное четырехкамерное представление с левым и каудальным наклоном платформы
    1. После подготовки мыши, ангулят платформу влево на 10 "-15", а затем caudally на 10 "15" ".
    2. Расположите преобразователь над вершиной с помощью плоскости визуализации (45) к корональной плоскости и центральной оси ультразвукового луча, направленной краниально, задним и влево, чтобы получить афикатические четырехкамерные виды. Нажмите кнопку B-Mode, чтобы активировать изображение B-mode/2-D.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Преобразователь может быть проведен вручную или закреплен этапом. Термин "B-режим" происходит от системы визуализации, которая использовалась вместо более привычного термина "двухмерный" (2-D) и используется во всем протоколе.
    3. Ищите внешний вид следующих структур в акустическом окне: левый желудочек (LV), левый предсердий (LA), Р.В., правое предсердие (РА), митральный клапан (MV), и трикуспидный клапан (ТВ).
    4. Манипулируйте плоскостью изображения в корональной плоскости и вращайте часы и против часовой стрелки вокруг центральной оси до тех пор, пока оба желудочка не будут визуализированы в их длинном измерении и оба предплеки видны. Это четырехкамерный вид(рисунок 1).
    5. Нажмите кнопку Cine store, чтобы сохранить запись.
    6. Нажмите кнопку Scan/Freeze, чтобы приостановить систему.
  2. Измерение скорости транстрикцеппидного кровотока
    1. Нажмите кнопку Scan/Freeze, чтобы активировать систему.
    2. Нажмите кнопку Overlay несколько раз, чтобы активировать объем образца для режима PW (пульсированная волна).
    3. Сохраняя полученный четырехкамерный вид, используйте трекбол для позиционирования объема образца при открытии трикуспидальных клапанов для измерения скорости притока (E и Пиковые скорости).
    4. Нажмите кнопку режима PW для измерения скорости притока (E и Пиковые скорости).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Поскольку трикуспидные клапаны трудно визуализировать в этом положении, выполнение нескольких измерений помогает правильно выровнять объем образца с кровотока. Выполните выборку Доплера с наименьшим углом падения между лучом Доплера и направлением кровотока. Полученный профиль кровотока должен соответствовать следующим критериям: 1) профиль притока, похожий на M-образную форму с первым пиком ниже второго; 2) дыхательная модуляция с увеличенной амплитудой при вдохновении; 3) максимальная амплитуда скоростей в нескольких измерениях(рисунок 2).
    5. Нажмите кнопку Cine Store, чтобы сохранить оптимизированную запись.
    6. Нажмите кнопку Scan/Freeze, чтобы приостановить систему.
  3. Измерение трикуспидального кольцевой плоскости систолической экскурсии (TAPSE)
    1. Нажмите кнопку Scan/Freeze, чтобы активировать систему.
    2. Переключитесь на B-режим, нажав кнопку B-Mode. Некоторые манипуляции на изображении могут быть необходимы для восстановления правильного четырехкамерного обзора.
    3. Нажмите кнопку Overlay несколько раз, чтобы активировать объем образца M-режима. Используя трекбол, выровнять объем образца с боковой частью трикуспида аннулирования. Потянув края объема образца с помощью трекбола, выровнять длину объема образца, чтобы покрыть всю амплитуду сердечного движения во время сердечного цикла.
    4. Нажмите кнопку M-Mode, чтобы активировать M-режим. Трикуспид аннулирует движения должны выглядеть как волна(рисунок 2).
    5. Нажмите кнопку Cine store, чтобы сохранить запись.
    6. Нажмите кнопку Scan/Freeze, чтобы приостановить систему.
  4. Измерение параметров тканей доплера
    1. Нажмите кнопку Scan/Freeze, чтобы активировать систему.
    2. Нажмите кнопку B-Mode, чтобы активировать B-режим.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые манипуляции с ангуляцией в корональной плоскости и часовой стрелке и часовой стрелки вокруг центральной оси изображения могут потребоваться для восстановления правильного четырехкамерного обзора.
    3. Нажмите кнопку Overlay несколько раз, чтобы активировать объем образца для TDI (тканевая доплеровская визуализация). Используя трекбол, выровнять объем образца с боковой частью трикуспида аннулирования, где Р. свободной стеной создает угол с трикуспидальным клапаном. Потянув края объема образца с помощью трекбола, отрегулируйте объем образца, чтобы включить как систолические, так и диастолические экстремальные положения аннулирования.
    4. Нажмите кнопку Tissue, чтобы активировать режим TDI.
      ПРИМЕЧАНИЕ:       желтый отслеживание записи TDI выглядит соответствующим следующим критериям:1) запись, похожая на перевернутую М-форму; 2) четко различимы e' и A' пики во время диастолы и S ' пик во время систолы; 3) максимальная амплитуда скоростей в нескольких измерениях(рисунок 2).
    5. Нажмите кнопку Cine Store, чтобы записать оптимизированное изображение.
    6. Нажмите кнопку Scan/Freeze, чтобы приостановить систему.
  5. Апотическим четырехкамерным видом с правым и черепным наклоном платформы
    1. Обучить платформу справа при 10-15 ", а затем черепно-мозговые на 10 "-15". Выполните измерения, описанные в предыдущих разделах для шагов LeCa (шаги 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Во время исследования, изофруран должен быть титр между 0.-1.2, чтобы сохранить частоту сердечных колеи мыши на 400-440 bpm. В этом диапазоне измеряются отдельные пики транстрикупидного кровотока и скорости доплера ткани (DTI). Чтобы избежать воздействия потери тепла на гемодинамику, данные регистрируются, а анализ выполняется в автономном режиме. Для анализа используются только сигналы, полученные по истечении срока действия. Измерения 3 - 5 биений сердца усредняются.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Априксивный четырехкамерный вид трудно получить у мышей. Таким образом, манипуляции с позицией платформы могут помочь визуализировать сердце, изменив его положение в грудной клетке. Наклон платформы влево и вправо улучшил акустическое окно и предоставил изображения сопоставимого качества в B-режиме(рисунок 1). После получения правильных позиций, измерения в PW-, M-, и TDI-режимы при условии изображения сопоставимого качества(рисунок 2

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эхокардиографическая функция Р.В. функция и оценка измерения с параштернальных позиций были хорошо описаны. В отличие от этого, апикическое положение в эхокардиографии мыши было пренебречь отчасти из-за технических трудностей. Используя горизонтальное положение платформы, трудно получить достаточное акустическое окно для четырехкамерного изображения зрения. Для облегчения изображения этого положения, платформа может быть наклонена влево, манипуляции, аналогичные левостороннее позиционирование пациентов. Это должно привес...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исследование было профинансировано Институтом сосудистого исследования легких Люльда.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Сканирующая головка RMV-707B 30 МГцVisual SonicsP/N 11459Мышиная сканирующая головка
VisualSonics Vevo 770® Система визуализации высокого разрешенияVisual Sonics770-230ультразвуковой аппарат
Veet depilation crème для чувствительной кожиVeet07768307 
Хирургическая лента Durapore 3M3M Deutschland GmbH1538-1для фиксации
Askina Brauncel целлюлозные тампоныB.Braun9051015
Aquasonic УЗИ гельParker Laboratories Inc.BT025-0037L
Электродный гельGE medical systems информационные технологии Inc.2034731-002применяется к конечностям для ЭКГ и мониторинга сердечного ритма
Термосоник гель подогревательParker Laboratories Inc.82-04-20Для уменьшения теплопотерь разогрейте гель для ультразвука перед применением

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Egemnazarov, B., Crnkovic, S., Nagy, B. M., Olschewski, H., Kwapiszewska, G. Right ventricular fibrosis and dysfunction: Actual concepts and common misconceptions. Matrix Biology: Journal of the International Society for Matrix Biology. 68-69, 507-521 (2018).
  2. Rain, S., et al. Right ventricular diastolic impairment in patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 128, 1-10 (2013).
  3. Egemnazarov, B., et al. Pressure overload creates right ventricular diastolic dysfunction in a mouse model: assessment by echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 28, 828-843 (2015).
  4. Crnkovic, S., et al. Functional and molecular factors associated with TAPSE in hypoxic pulmonary hypertension. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 311, 59-73 (2016).
  5. Shi, L., et al. miR-223-IGF-IR signalling in hypoxia- and load-induced right-ventricular failure: a novel therapeutic approach. Cardiovascular Research. 111, 184-193 (2016).
  6. de Raaf, M. A., et al. Tyrosine kinase inhibitor BIBF1000 does not hamper right ventricular pressure adaptation in rats. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 311, 604-612 (2016).
  7. Zhou, Y. Q., et al. Comprehensive transthoracic cardiac imaging in mice using ultrasound biomicroscopy with anatomical confirmation by magnetic resonance imaging. Physiological Genomics. 18, 232-244 (2004).
  8. Brittain, E., Penner, N. L., West, J., Hemnes, A. Echocardiographic assessment of the right heart in mice. Journal of Visualized Experiments. (81), e50912(2013).
  9. Kitchen, C. M. Nonparametric vs parametric tests of location in biomedical research. American Journal of Ophthalmology. 147, 571-572 (2009).
  10. Yan, F., Robert, M., Li, Y. Statistical methods and common problems in medical or biomedical science research. International Journal of Physiology, Pathophysiology and Pharmacology. 9, 157-163 (2017).
  11. Guihaire, J., et al. Non-invasive indices of right ventricular function are markers of ventricular-arterial coupling rather than ventricular contractility: insights from a porcine model of chronic pressure overload. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 14, 1140-1149 (2013).
  12. Sareen, N., Ananthasubramaniam, K. Strain Imaging: From Physiology to Practical Applications in Daily Practice. Cardiology in Review. 24, 56-69 (2016).
  13. Thavendiranathan, P., et al. Use of myocardial strain imaging by echocardiography for the early detection of cardiotoxicity in patients during and after cancer chemotherapy: a systematic review. Journal of the American College of Cardiology. 63, 2751-2768 (2014).
  14. Sengelov, M., et al. Global Longitudinal Strain Is a Superior Predictor of All-Cause Mortality in Heart Failure With Reduced Ejection Fraction. JACC: Cardiovascular Imaging. 8, 1351-1359 (2015).
  15. Silvani, A., et al. Physiological Mechanisms Mediating the Coupling between Heart Period and Arterial Pressure in Response to Postural Changes in Humans. Frontiers in Physiology. 8, 163(2017).
  16. Mohan, M., Anandh, B., Thombre, D. P., Surange, S. G., Chakrabarty, A. S. Effect of posture on heart rate and cardiac axis of mice. Indian Journal of Physiology and Pharmacology. 31, 211-217 (1987).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

BM

Похожие статьи