June 21st, 2016
Целью данного протокола является неинвазивным оценки сердечной структурные и функциональные изменения в модели мыши болезни сердца, созданной поперечным сужением аорты, используя B- и M-режим эхокардиографии и цвет / пульсовой волны, допплерографии.
Общая цель этой процедуры заключается в оценке структуры и функции сердца с помощью эхокардиографической визуализации на мышиной модели сердечного заболевания, вызванного поперечным сужением аорты, или TAC. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области сердечно-сосудистых исследований, касающиеся изображений сердечных заболеваний на животных моделях. Основное преимущество этой методики заключается в том, что ее можно использовать для надежного мониторинга прогрессирования сердечных заболеваний с течением времени неинвазивным способом.
Как правило, внедрение этого метода представляет собой настоящую проблему, потому что эхокардиографическая визуализация и получение данных измерений являются сложной задачей без реальной демонстрации. Перед началом визуализации нанесите электродный гель на лапы мыши с поперечной аортой и прикрепите лапы к электродной подушечке. Затем введите ректальный зонд для контроля температуры тела во время процедуры.
Когда животное будет готово, установите тепловизор в режим B и наклоните левую сторону платформы вверх как можно дальше, чтобы повернуть мышь в левое положение пролежня. Удерживая ультразвуковой датчик за подставку в вертикальном положении, поместите зонд на грудь животного по правой парастернальной линии выемкой, направленной в сторону подбородка. Далее наклоните датчик вверх к лопатке и слегка вращайте зонд по часовой стрелке, пока дуга аорты не окажется в поле зрения.
Обратите внимание на участок поперечного сужения аорты, расположенный между разветвлением безымянной артерии и левой общей сонной артерией. Когда место сужения будет определено, нажмите кнопку цветного допплера на рабочей станции, чтобы переключиться в режим цветного допплера. И получить изображения направленности и скорости кровотока через место сужения.
Нажмите на cine store для сохранения изображений. Затем нажмите кнопку допплера пульсовой волны, чтобы переключиться в режим допплера пульсовой волны. Поместите пунктирное поле объема образца курсора непосредственно дистальнее места сужения, чтобы найти стенотическую струю с наибольшей скоростью, и снова нажмите кнопку допплера пульсовой волны, чтобы получить форму волны аортального потока, затем измерьте пиковую скорость и используйте модифицированное уравнение Бернулли для расчета градиента давления в месте сужения.
Чтобы оценить размеры сердца и сократительную способность, поместите мышь, подвергшуюся операции TAC, на платформу в положении лежа на спине и расположите датчик вертикально так, чтобы выемка была направлена в сторону головы мыши. Опустите датчик на грудную клетку параллельно левой парастернальной линии и поверните датчик на 30 градусов против часовой стрелки. Установите тепловизор в режим B.
Отрегулируйте угол наклона датчика и сфокусируйте глубину, чтобы визуализировать левый желудочек, стенку межжелудочковой перегородки и небольшую часть стенки правого желудочка. Нажмите на cine store, чтобы сохранить изображения для последующего измерения толщины стенки сердца и размера камеры. Используя кардиологический пакет в соответствующем программном обеспечении для визуализации, выберите интересующие параметры и нарисуйте соответствующие линии для каждого пераметра на желаемом эхокардиографическом изображении, чтобы получить измерения толщины сердечной стенки и размеров камеры.
Затем наблюдайте за движениями стенок сердца, чтобы проверить возможные аномалии движения. Далее переключитесь в режим М и поместите курсор режима М перпендикулярно стенкам левого желудочка у папиллярной мышцы. Затем нажмите на магазин кино, чтобы получить изображения для последующего измерения сердечных размеров и дробного укорочения.
При виде с парастернальной длинной оси поверните преобразователь на 90 градусов по часовой стрелке, чтобы получить парастернальный вид с короткой осью. Отрегулируйте датчик так, чтобы он получил горизонтальное поперечное изображение сердца в режиме B с папиллярными мышцами, видимыми в положении «два часа» и «четыре часа». Далее переключитесь в режим М и поместите ось режима М в середину левого желудочка.
Нажмите на магазин кино, чтобы сохранить изображения. Затем, используя кардиологический пакет, выберите соответствующие параметры короткой оси и нажмите на изображение, чтобы нарисовать соответствующие линии для каждого параметра для получения измерений. Чтобы визуализировать левый и правый желудочки, а также предсердия с короткой оси в режиме B, наклоните верхний левый угол платформы, чтобы наклонить голову мыши вниз, и сориентируйте датчик к правому плечу.
Будет достигнут корональный вид сердца. Визуализируйте митральный клапан. Затем переключитесь в режим цветного допплера и поместите пунктирное поле объема образца курсора на кончике митрального клапана.
Чтобы оценить характер кровотока через митральный клапан, переключитесь в режим допплерографии пульсовой волны и выровняйте курсор допплеровского зонда параллельно направлению митрального кровотока, используя угол менее 20 градусов для определения пиковой скорости. После сохранения снимков выберите сердечный пакет и выберите поток митрального клапана. Выберите интересующие параметры и нарисуйте соответствующие линии для получения соответствующих измерений.
Затем рассчитайте индекс работоспособности миокарда. Как показано на этих репрезентативных изображениях в режиме B, дуга аорты, безымянная артерия, левая общая сонная артерия и левая подключичная артерия могут наблюдаться как в сердцах Шама, так и в сердцах после операции TAC. Но сужение аорты видно только в сердцах ОTAC.
Цветная и пульсволновая допплеровская визуализация аортального потока через место сужения показывает, что успешная TAC приводит к значительному увеличению скорости потока вниз по течению от места сужения. Кроме того, трассировка нескольких сердечных циклов в режиме М из сердца с помощью операции «Шам» и «TAC» демонстрирует значительно увеличенную толщину стенки и расширение камеры в сердцах, подвергшихся операции TAC, по сравнению с контрольными сердцами, прооперированными операцией «Сим». В парастернальной проекции короткой оси также проявляются увеличение толщины стенки, расширение желудочков, снижение сократительной способности и увеличение массы левого желудочка в сердцах TAC.
Более того, при патологических состояниях с диастолической или систолической сердечной дисфункцией, как у мышей, подвергшихся воздействию TAC, также обычно наблюдается снижение соотношения скоростей Е и А, а также повышенное значение индекса работоспособности миокарда в пределах апикального четырехкамерного обзора. После освоения этой техники она может быть выполнена менее чем за тридцать минут, если она выполнена правильно. Пытаясь пройти эту процедуру, важно помнить о необходимости следовать рекомендациям учреждения по исследованиям на животных.
После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как систематический анализ, для дальнейшей оценки соотношения объема давления. После своего развития этот метод открывает путь исследователям в области сердечно-сосудистых исследований для изучения гипертрофии сердца и сердечной недостаточности на животных моделях. После просмотра этого видео у нас должно быть хорошее понимание того, как оценить структуру сердца и функциональные изменения в животных моделях сердечных сокращений с помощью эндокардиографической визуализации.
Не забывайте, что работа с изофлураном может быть опасной, и что при выполнении этой процедуры всегда следует использовать надлежащие технические средства контроля и средства индивидуальной защиты.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Этот протокол описывает неинвазивный метод оценки структурных и функциональных изменений сердца в модели болезни сердца у мышей, вызванной поперечным сужением аорты (TAC). Используя методы эхокардиографического исследования, данный подход позволяет исследователям контролировать прогрессирование болезни сердца со временем.
Noninvasive longitudinal monitoring of cardiac structure and function in preclinical models is essential for de-risking cardiovascular target validation and lead identification. Echocardiographic imaging in the TAC mouse model provides quantitative, repeatable readouts of hypertrophy, dysfunction, and hemodynamic stress, enabling predictive confidence in mechanistic studies. This approach supports go/no-go decisions by translating molecular interventions into functional outcomes before costly preclinical advancement.
The method integrates into the cardiovascular discovery continuum from target validation through lead optimization to preclinical efficacy assessment, providing functional anchors for molecular screening hits.