Трансторакальной эхокардиографии у мышей

Перед проведением эхокардиографических измерений мышь помещают на подогреваемую ЭКГ-платформу, фиксируя ее лапы скотчем к встроенным в платформу электродам ЭКГ. На протяжении всего эксперимента поддерживаются надлежащий уровень анестезии и температура тела. Измерения проводятся в режиме короткой оси, также известном как B-режим.

Правильное изображение получается тогда, когда четко видны как латеральные, так и задне-медиальные папиллярные мышцы, а также все стенки миокарда. Режим визуализации можно переключить на M-режим для оценки и количественного измерения показателей систолической функции сердца. После выбора области задней стенки левого желудочка можно использовать режим тканевого доплеровского картирования для количественной оценки показателей диастолической функции.

В режиме четырехкамерного сечения можно получить надлежащее изображение митрального клапана и перегородочной стенки. Наконец, переключившись в режим импульсно-волнового доплера, можно визуализировать характер кровотока через митральный клапан. Здравствуйте, меня зовут Джонатан Репресс, я представляю лабораторию доктора Зандера Уорса с кафедры молекулярной физиологии и биофизики Медицинского колледжа Бейлора.

Сегодня мы продемонстрируем процедуру трансторакальной эхокардиографии у мышей. В нашей лаборатории мы используем этот метод для изучения функции и размеров сердца в динамике. Приступим.

За один день до проведения визуализации подвергните мышь анестезии и с помощью триммера выбрейте шерсть от линии шеи до середины грудной клетки. Затем удалите оставшиеся волоски с помощью крема для депиляции и нанесите гель для увлажнения глаз в оба глаза, чтобы предотвратить пересыхание склеры. Поместите обездвиженную мышь в положение на спине на грелку со встроенными электродами ЭКГ.

Для поддержания температуры тела поместите морду животного в носовой конус, подключенный к системе анестезии, чтобы обеспечить стабильный уровень седации на протяжении всей процедуры. При необходимости уровень анестезии можно отрегулировать для достижения целевой частоты сердечных сокращений 450 ± 50 ударов в минуту (BPM). Осторожно введите ректальный датчик для непрерывного мониторинга и регулировки температуры тела с помощью нагревательной подушки.

Важно поддерживать температуру тела в узком диапазоне, так как даже умеренные изменения температуры и частоты сердечных сокращений влияют на функцию сердца. У мышей нанесите электропроводящий гель на все четыре лапы и прикрепите их пластырем к электродам ЭКГ.

Для начала данной процедуры нанесите слой ультразвукового геля на грудную клетку, преимущественно на область над сердцем. Избегайте появления пузырьков воздуха в геле, так как они могут создавать помехи при ультразвуковой визуализации. Зафиксируйте мышь в слегка приподнятом положении, расположив голову под небольшим углом с помощью микроманипулятора.

Зафиксируйте ультразвуковой датчик под углом 90 градусов по отношению к сердцу. Чтобы начать выполнение эхокардиографических измерений в короткой оси, плотно прижмите датчик к грудной клетке. Избегайте размещения датчика непосредственно над грудиной, так как это приведет к искажению сигнала.

Сначала мы выполним двумерную визуализацию или B-режим, чтобы получить изображение вдоль парастернальной короткой оси, отрегулировав область сканирования датчика для получения полного изображения. В зависимости от размера сердца животного, надлежащее изображение в этой проекции будет включать левый желудочек и небольшой участок стенки правого желудочка. Стрелками указаны переднебоковая и заднемедиальная папиллярные мышцы, задняя и передняя стенки левого желудочка, межжелудочковая перегородка и небольшой участок стенки правого желудочка.

Далее мы воспользуемся М-режимом эхокардиографии, который обеспечивает одномерный вид для получения точных измерений размеров сердца и сократимости, и сохраним полученные изображения для последующей оценки параметров систолической функции левого желудочка. Не выходя из режима визуализации короткой оси в парастернальном сечении, мы можем выполнить тканевой доплер (TDI) для измерения скорости движения миокарда. Область интереса размечается таким образом, чтобы она включала заднюю стенку левого желудочка для оценки радиальной оси.

Полученная форма волны будет иметь четыре пика для оценки диастолической функции: IVRT, e', a' и I-V-C-T-S', где последние представляют систолическую скорость. Эти параметры будут описаны далее в разделе с репрезентативными результатами. Импульсно-волновой допплер (PWD) может быть использован для измерения скорости кровотока в небольшой области на определенной глубине в ткани миокарда.

Для визуализации паттерна трансмитрального кровотока наклоните животное назад в положение Тренделенбурга, затем наклоните датчик вверх так, чтобы он располагался ортогонально верхушке сердца. Теперь увеличьте уровень изофлурана, чтобы снизить частоту сердечных сокращений до 300–350 BPM, что замедлит движение митрального клапана. Для сравнительных исследований важно поддерживать одинаковую частоту сердечных сокращений у разных животных.

Визуализируйте движения митрального клапана в качестве ориентира для измерения потока через клапан. Измерьте характеристики потока через митральный клапан. При использовании импульсно-волновой допплерометрии (PWD) обычно наблюдаются две волны: одна соответствует пассивному наполнению желудочка в начале диастолы (E-волна), а другая — активному наполнению при систоле предсердий.

При наличии предсердной волны A в здоровом сердце скорость EWA немного выше, чем скорость волны A. После завершения всех измерений дайте животному прийти в себя на подогретом электрокардиографическом коврике и выключите анестезию. Когда мышь проснется, верните ее в клетку.

Здесь представлено изображение 2D-эхокардиографии (B-режим), полученное в парастернальной короткой оси, на котором видны передняя и задняя стенки левого желудочка, межжелудочковая перегородка и латеральная стенка. Диаметр просвета левого желудочка может быть измерен как внутренний диаметр левого желудочка. Звездочкой отмечена задне-медиальная папиллярная мышца.

На следующем изображении 2D-эхокардиографии (B-режим) представлена апикальная четырехкамерная позиция с областью обзора в области митрального клапана для определения пиковых скоростей E и A. MVAL обозначает переднюю створку митрального клапана. MVPL обозначает митральный клапан.

Задняя створка RV обозначает правый желудочек, а LV — левый желудочек. На данной репрезентативной М-кривой большие стрелки указывают на конечный систолический размер ESD и конечный диастолический размер EDD левого желудочка.

LV A WDS обозначает толщину передней стенки левого желудочка, а L-V-P-W-D-S — толщину задней стенки левого желудочка в диастолу и систолу соответственно. Здесь представлена репрезентативная кривая тканевого допплеровского картирования задней стенки LV, где IVRT означает время изоволюметрического расслабления, а IVCT — время изоволюметрического сокращения. Волна ePrime соответствует движению митрального кольца во время раннего диастолического наполнения LV, а волна APR возникает при систоле предсердий во время позднего наполнения LV; S prime представляет собой систолическую скорость.

Допплерография импульсной волны кончиков створок митрального клапана позволяет получить профили скорости митрального притока, на основании которых можно рассчитать скорость в раннюю диастолу, скорость в позднюю диастолу с диастолическим сокращением, а также отношение E/A. IVRT также является полезным показателем для характеристики диастолической функции и давления наполнения. ET на данной кривой указывает на время изгнания в здоровом сердце.

Скорость волны EWA несколько выше, чем скорость a-волны, что и наблюдается в данном случае. Здравствуйте, мы только что продемонстрировали вам, как проводить трансторакальную эхокардиографию у мышей. Пожалуйста, помните, что при выполнении этой процедуры необходимо правильно обращаться с животным, а также соответствующим образом регулировать уровень анестезии.

На этом всё. Спасибо за просмотр и удачи в ваших экспериментах.