11 марта 2016 г.
Ранняя стадия гемодинамической дисфункции имеет решающее значение для развития заболевания почек. Тем не менее, методологии обнаружения ограничены. Последние достижения в области сонографии обеспечивают неинвазивный, точный вариант раннего выявления повреждения почек. В этом исследовании изложена пошаговая сонографическая методология выявления дисфункции почек с использованием модели крысы, вызванной нефротоксичностью, вызванной лекарственными препаратами.
Общая цель данной процедуры — представить пошаговую ультразвуковую методику выявления дисфункции почек с использованием модели нефротоксичности у крыс, индуцированной лекарственными препаратами. Это достигается путем первоначального позиционирования ультразвукового датчика с помощью системы направляющих и изоляции аорты. Затем угол наклона датчика регулируется для получения полного изображения почки в центре экрана, после чего изображение в B-режиме сохраняется с максимально возможной частотой кадров.
Затем открывают цветовое допплеровское акустическое окно для изоляции почечной артерии и почечной вены. В завершение с помощью желтой индикаторной линии импульсно-волнового (PW) допплера оценивают кровоток в правой почечной артерии, а для сбора данных используют sinistore с максимально возможной частотой кадров. В конечном итоге применяется ультразвуковая визуализация высокого разрешения для демонстрации гемодинамических изменений в почке после развития острого повреждения почек, вызванного цисплатином.
Данный метод позволяет ответить на ключевые вопросы в области мониторинга функции почек, такие как изменения гемодинамики, вызванные повреждением почек. Хотя этот метод дает представление о почечной гемодинамике, его также можно применять к другим системам, например, на моделях мышей. В день 0, после анестезии животных согласно текстовому протоколу и нанесения глазной мази, удалите шерсть с грудной клетки с помощью лезвия №40 и депиляционного крема.
Контролируя показатели жизнедеятельности животного, подготовьте ультразвуковую систему высокого разрешения MS250 с центральной частотой 21 MHz, подключенную к активному порту, установив пресет для исследования почек. Поместите анестезированное животное на платформу в положение на спине и с помощью системы направляющих установите ультразвуковой датчик по срединной линии животного под углом 90 градусов к левой парастернальной линии, чтобы визуализировать аорту. Из этого положения переместите платформу с животным так, чтобы датчик оказался на уровне левой или правой почечной артерии.
С помощью микроманипуляторов найдите почечную артерию. Затем отрегулируйте угол наклона зонда, слегка наклонив его по оси Y, чтобы в центре экрана было видно всю почку. После получения изображений почечной лоханки и почечной артерии сохраните их, используя максимально допустимую для данного зонда частоту кадров.
Затем нажмите клавишу цветного допплера на клавиатуре, чтобы активировать акустическое окно цветного допплеровского картирования. Убедитесь, что глубина фокуса находится в центре почки. Используйте программу Sinistore для записи данных с максимально возможной частотой кадров.
Чтобы получить изображения в режиме импульсно-волнового доплера (PW), нажмите клавишу PW, чтобы на экране появилась желтая индикаторная линия. С помощью клавиши регулировки угла PW расположите желтую линию в почечной артерии под углом, параллельным направлению тока крови в сосуде, следя за тем, чтобы доплеровский угол составлял менее 60 градусов. В этом режиме акустическое окно разделяется на верхнюю и нижнюю секции.
Используйте программу sinistore для захвата изображений осциллограмм, отражающих скорость артериального кровотока в пик систолы и диастолы. После проведения визуализации поместите животное под греющую лампу в чистой зоне восстановления в положении лежа на груди. Постоянно контролируйте показатели жизнедеятельности животного до полного выхода из наркоза, прежде чем вернуть его в виварий.
Через двадцать четыре часа после проведения исходной визуализации введите животным группы лечения однократную внутрибрюшинную инъекцию цисплатина в дозе 10 mg/kg. Животным контрольной группы введите физиологический раствор. Следуя представленному графику и контролируя показатели жизнедеятельности животных, проведите ультразвуковое исследование, как было продемонстрировано ранее в видео.
Проведите анализ данных в соответствии с рекомендациями, изложенными в текстовом протоколе. Изображения, представленные в данном исследовании, были получены одним оператором, а анализ данных визуализации проводился одним исследователем. Результаты показали, что у животных, получавших цисплатин, уровень креатинина в сыворотке крови на 6-й день варьировал от 0.5 до 2.1.
Нормальный уровень креатинина составляет менее 1.1. Ультразвуковые изображения обладают более высокой чувствительностью по сравнению с гистологическими данными, представленными в следующих исследованиях. На 6-й день гистологическое исследование выявило устойчивые признаки острых повреждений канальцев и интерстиция в почках, подвергнутых воздействию цисплатина, по сравнению с животными, получавшими нормальный физиологический раствор.
При использовании ультразвуковой визуализации высокого разрешения для измерения гемодинамических изменений в почках, у животных без терапии цисплатином в период с 0-го по 6-й день изменений морфологии не наблюдалось, тогда как у животных, получавших цисплатин, на 6-й день была выявлена морфология pulsus parvus. RI означает резистивный индекс, а PI — пульсационный индекс. Верхние границы нормы RI и PI у крыс составляют 0.7 и 1.15 соответственно.
Измерение этих показателей для оценки гемодинамических изменений в почках продемонстрировало значительное увеличение у обоих групп животных, получавших цисплатин, на 6-й день. При выполнении данной процедуры важно убедиться, что жизненно важные показатели животного под воздействием анестезии находятся в норме. После разработки этот метод открыл исследователям путь к изучению гемодинамических изменений при ультразвуковом исследовании почек после острого повреждения почек.
После просмотра этого видео вы должны получить четкое представление о том, как проводить визуализацию почки с использованием модели острого повреждения почек на мелких животных.
В данном исследовании представлена детальная методика сонографического выявления дисфункции почек на модели нефротоксичности у крыс, индуцированной лекарственными препаратами. Метод с использованием ультразвуковой визуализации высокого разрешения направлен на изучение гемодинамических изменений после острого повреждения почек.
Раннее выявление лекарственно-индуцированной нарушения гемодинамики почек восполняет критический пробел в доклинической оценке безопасности, поскольку традиционные биомаркеры, такие как сывороточный креатинин, реагируют с запозданием относительно физиологических изменений. Данный сонографический подход позволяет снизить механистические риски путем выявления сосудистых изменений до возникновения структурных повреждений, что повышает прогностическую уверенность при оптимизации соединений-лидеров. Для биофармацевтических исследований и разработок интеграция неинвазивного мониторинга гемодинамики улучшает трансляционную преемственность и снижает вероятность отсева препаратов на поздних стадиях из-за непредвиденной нефротоксичности.
Данный метод вписывается в континуум от поиска до доклинических исследований, в частности, он улучшает идентификацию ведущих соединений и доклиническую оценку безопасности, предоставляя ранние гемодинамические биомаркеры, которые служат основанием для выбора и дальнейшей разработки соединений.