Высокочастотные высокого разрешения Эхокардиография: первое свидетельство о Неинвазивная Повторные Мера Инфаркт Процедить, сократимости и митральной регургитации в ишемией сердца мышей reperfused

В данном видео демонстрируется процедура проведения высокочастотной эхокардиографии с высоким разрешением при ишемии. Ишемия в моделях реперфузии сердца индуцируется хирургическим путем путем перекрытия передней нисходящей ветви левой коронарной артерии у анестезированной мыши. После восстановления мышь помещают на платформу с воздушным сопряжением, оснащенную системой ЭКГ и подогревом, в состоянии анестезии.

Видеозаписи выполняются в B-режиме для проведения анализа деформации по длинной оси, в режиме визуализации деформации функции сердца и синхронности, а также в режиме цветного допплеровского картирования для определения профиля скоростей. Затем видеозаписи обрабатываются для получения кривых деформации, определения синхронности на основе деформации и вычисления скорости изменения давления в ЛЖ. Здравствуйте, я доктор Чандон Сен из Исследовательского института сердца и легких Дэвиса и хирургического отделения Медицинского центра Университета штата Огайо.

Высокочастотная эхокардиография с высоким разрешением представляет собой новый и мощный инструмент для получения клинически значимых данных посредством повторных измерений у одного и того же животного. Сегодня мы продемонстрируем, как использовать этот метод для измерения сократимости миокарда (деформации), а также митральной регургитации в ишемизированном перфузируемом сердце мыши. Сначала Джейсон Дриггс из моей лаборатории продемонстрирует хирургические процедуры по индукции ишемии и перфузии сердца мыши.

Далее доктор Сурья Ал, постдокторант в области биомедицинской инженерии в моей лаборатории, продемонстрирует процедуры визуализации. В завершение доктор Томас Райан, директор Кардиологического центра Медицинского центра Университета штата Огайо и эксперт в области клинической эхокардиографии, выступит с заключительным словом.

Итак, приступим. Начните процедуру с размещения анестезированного восьминедельного самца мыши линии C 57 black 6 на подогреваемом операционном столе. Температуру тела животного следует контролировать с помощью ректального термозонда и поддерживать на уровне 36.7 ± 0.5 °C на протяжении всей операции.

Продезинфицируйте кожу антисептиком, затем спиртом; повторите каждую процедуру трижды. Выполните интубацию, сделав медиальный разрез длиной 0,7 сантиметра над трахеей. Визуализируйте трахею, притупленно препарируя близлежащие железы. Затем проведите катетер 20-го калибра через ротовую полость в качестве эндотрахеальной трубки. С помощью наконечника катетера вентилируйте мышей 0,5% изофлураном.

Для поддержания анестезии зашейте кожу вокруг шеи нитью 5-0. Установите трехполюсное ЭКГ, введя подкожные иглы для мониторинга электрофизиологии сердца на протяжении всей операции. Необходимо фиксировать любые изменения электрофизиологических показателей сердца.

Используйте программное обеспечение PC power lab. Поверните животное, чтобы открыть доступ к левой стороне. Сделайте разрез вдоль поперечной плоскости.

Затем проведите тупое расслоение в четвертом и пятом межреберных промежутках. Удерживайте грудную клетку в открытом состоянии с помощью медных реберных расширителей во время разрезания перикарда. После этого отведите левое легкое, чтобы получить доступ к перикарду между легочной артерией и левым предсердием.

Вдоль перегородочной стенки, за отметкой 7.0, проходит передняя нисходящая ветвь левой коронарной артерии. Под ней накладывают швы пролином. Затем сверху помещают две крупные трубки PE 10 и завязывают их, фиксируя трубку на месте.

Оставьте трубку на 60 минут для индукции ишемии. Через 60 минут перережьте концы шовного материала в петле, чтобы восстановить перфузию сердца. Зашейте грудную клетку швом из пролена 7-0.

Зашейте кожу вокруг грудной области с помощью пятинулевых проленовых швов. Отсоедините источник газа от аппарата ИВЛ и позвольте грызуну дышать комнатным воздухом. После восстановления спонтанного дыхания и появления реакции животного на защемление пальца ноги поместите его обратно в чистую клетку в инкубаторе при 37 °C.

Извлеките трахеальную трубку, когда животное почти придет в сознание и не будет проявлять никаких признаков недомогания. После полного восстановления животное можно вернуть в виварий до момента проведения визуализации. Описанные здесь протоколы визуализации следует выполнять как за три дня до, так и через семь дней после индукции ишемии-реперфузии.

Для оценки изменений сердечной функции и нарушений сократимости стенок сердца начните процедуру визуализации, поместив мышь, анестезированную изофлураном, в брюшном положении под датчик системы визуализации vivo 2100. Установите носовой конус для обеспечения непрерывной подачи воздуха с 1,5% изофлураном и нанесите на мышь проводящий гель. Запустите систему vivo 2100 и инициализируйте датчик MS 400.

С помощью шарикового трека на панели управления vivo 2100 выберите режим «кардиология» и получите стандартное изображение в M-режиме. Поместите датчик на мышь, затем нажмите кнопку ctor для начала записи видео. Чтобы провести измерения, нажмите «measurement» и обведите как минимум три сердечных цикла по верхней и нижней границам камеры LV.

На экране будут отображены следующие параметры: размеры стенок, объемы в систоле и диастоле, ударный объем, фракция выброса (EF), фракционное укорочение (FS), сердечный выброс (CO) и внутренние диаметры в систоле и диастоле. Параметры автоматически появляются на экране после завершения трассирования. После завершения визуализации в M-режиме переместите курсор в парастернальную позицию и нажмите кнопку B-режима.

Для проведения визуализации деформации нажмите sinister. Затем с помощью датчика зарегистрируйте B-режим кинозаписи в короткой и длинной осях. Для анализа кинозаписей выберите B-режим кинозаписи и нажмите на иконку vivo strain, чтобы использовать алгоритм спекл-трекинга.

Появится новое окно с видеозаписью в B-режиме слева и кнопкой запуска анализа справа. Очертите эпикардиальную и эндокардиальную границы. Нажмите на иконку запуска анализа, чтобы открыть следующее окно.

Затем выберите скорость, смещение, деформацию и скорость деформации. Определите интересующую вас точку. После выбора места повреждения программное обеспечение построит кривые для всех выбранных параметров, соответствующих этой точке.

Теперь нажмите правую кнопку мыши, чтобы скопировать графики или экспортировать данные. Для анализа синхронности миокарда перейдите в правую часть нового окна и нажмите на иконку анализа времени достижения пика (time to peak). После этого откроется окно со страницей сегментарной синхронности ЛЖ и вариантами выбора радиального и продольного смещения скоростей, деформации (strain) и скорости деформации (strain rate).

Нажмите кнопку «strain» (деформация), затем сохраните данные. Повторите этот процесс для деформации смещения (displacement strain) и скорости деформации (strain rate). Удерживайте животное в парастернальном положении для проведения допплерометрии кровотока.

Используйте трекинг-шар, чтобы разместить измеряемый объем в области митрального клапана, выносящего тракта аорты и струи митральной регургитации. Нажмите PW для получения профиля потока. Появится новое окно, в котором в верхней части будет отображаться видеозапись, а в нижней — профили скоростей; нажмите «image store» для сохранения изображения.

Для получения статического изображения зарегистрируйте профили скоростей регургитационного потока митрального клапана, регургитационной струи и аортальной струи с помощью энергетического допплера аналогичным образом: поместите контрольный объем в нужное место, нажмите кнопку PW, а затем сохраните изображение. Чтобы зарегистрировать цветной допплеровский поток, перейдите на панель управления и нажмите кнопку color. Затем, используя изображение цветового кодирования кровотока, определите радиус отверстия, нажав measure и выбрав в меню значок измерения длины. После этого выберите MV flow в выпадающем меню.

Затем установите курсор на начальную и конечную точки самого крутого участка профиля скорости. Нажмите левую кнопку мыши, чтобы определить значения скорости в соответствующих точках. Используйте модифицированное уравнение RNLI для расчета перепада давления DP за время DT в миллиметрах ртутного столба.

Затем из объема притока в митральный клапан вычтите объем оттока из аорты, чтобы определить объем регургитации, который служит маркером степени тяжести регургитации. После получения всех изображений снимите конус для носа и поместите мышь обратно в клетку, когда животное придет в сознание. Перенесите его в виварий.

Представлены репрезентативные результаты измерений радиальной и циркумферентной деформации миокарда, синхронности, цветового допплеровского картирования и допплеровского кровотока. В данном видео показаны измерения деформации миокарда, выполненные через три дня после ишемии. Реперфузия демонстрирует ограниченное сокращение в месте повреждения; длина и стрелки векторов в этой области аномальны, что свидетельствует о деформации миокарда.

Цветовые графики представляют данные о деформации, соответствующие цветным точкам на видео. На этом изображении показана синхронность секторных тканей на основе радиальной деформации. Обратите внимание, что время синхронизации более 20–30 миллисекунд считается асинхронным.

Эти изображения, полученные через три дня после ИР, демонстрируют измерение диаметра митрального клапана и показывают струю митральной регургитации или площадь отверстия. Здесь используется методика измерения функциональных параметров у мыши до ИР; обводка границы миокарда с помощью программного обеспечения позволяет оценить изменения параметров между состояниями до и после ИР. Красная вертикальная линия соответствует диастоле, зеленая вертикальная линия — систоле.

В данном видео продемонстрирован цветной допплеровский анализ кровотока при митральной регургитации. На третий день после ишемии-реперфузии (IR) визуализация кровотока в левом предсердии, митральном клапане, левом желудочке, аорте и правом предсердии используется для определения площади отверстия струи митрального выброса. Как было отмечено ранее, это первый отчет, демонстрирующий потенциал ультразвукового исследования высокой частоты для изучения ишемии-реперфузии на мышиной модели.

Это первый случай, когда в данной модели были продемонстрированы такие сложные количественные параметры, как деформация, синхронность и митральная регургитация. Как человек, который занимается эхокардиографией почти 30 лет и регулярно работает с пациентами с ишемической болезнью сердца, я могу утверждать, что эти результаты имеют клиническую значимость, а данная методология важна для изучения ишемии и реперфузии. При выполнении этих процедур важно помнить о следующем: статус и доза имеют решающее значение, рекомендуется использовать минимальные дозировки; получение изображения по длинной оси в парастернальном сечении требует опытных рук; измерение пиковой скорости регургитационного потока и определение DPDT следует проводить тщательно, чтобы минимизировать погрешности.

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