Summary
经胸超声心动图提供了一种无创的检查方法在小鼠心脏功能的评价。超声多普勒成像相结合，可以用来获得三维测量的心和心内的血流量，它们一起提供一个评估心脏的收缩和舒张性能。
Abstract
近年来，小鼠模型已成为心功能不全，导致基因表达的变化的分子机制研究的主要途径。转基因和基因打靶的方法，可用于生成与改变的心脏大小和功能的小鼠，
Protocol
1。影像学的准备小鼠
- 之前，影像学，麻醉诱导室的鼠标（2％异氟醚0.5 L / min的混合100％O 2 ）。确保废气过滤器的操作人员的安全。从诱导室取出的动物，并用推剪剃的皮毛，从领口到中期胸部水平。然后取出剩余的体毛用脱毛膏。这种准备可能前一天进行影像学检查，以尽量减少在小鼠体内潜在的不受欢迎的应激反应。
- 应用duralube凝胶双眼，以防止巩膜干燥（凝胶撒施，避免接触角膜）。麻醉鼠标放置在一个与嵌入式心电加热垫之上仰卧位信息，以保持体温。
- 将鼻锥内麻醉系统连接到整个过程中保持稳定状态的镇静水平（1.0％至1.5％异氟醚0.5 L / min 的 100％O 2的混合）的一个吻。执行一个脚趾，或尾巴捏以确认镇静。如果有必要，麻醉水平，可以进行调整，以获得目标心率为450 ± 50每分钟节拍数（BPM）。
- 轻轻插入直肠探针（润滑油）后，不断监测和调节体温，通过加热垫。重要的是保持在一个狭窄的范围内，体温（37.0 ° C ± 0.5 ° C）时，即使在温度和心率中度变化影响小鼠的心脏功能。
- 四个爪子和磁带他们的心电电极的电极凝胶。
2。评估心脏收缩功能
- 要开始此过程中，应用超声预热凝胶层到胸部，主要是面积覆心。凝胶应加热到体温近似。冷凝胶的体积可能会迅速增加体温流失率。避免气泡，凝胶，可干扰超声波成像。
- 鼠标固定在小幅上升的位置，下一个很小的角度（抬头）。使用显微操纵器，固定超声探头，探头和心脏之间的90 °角。
- 要开始进行超声心动图测量短轴，降低到胸部parasternally探头。避免直接放置在胸骨或在皮肤上的探头，因为这将扭曲的信号。
- 首先，我们将进行二维（2D）成像（“B型”）获得沿胸骨旁短轴。调整探头的可视面积，以获得一个完整的图像，根据动物的心脏的大小。
- 在这个方向的一个正确的图像将包括左心室和右心室壁略有部分。箭头（视频显示）表明前外侧和后内侧乳头肌，后壁和前壁的LV，脑室室间隔和右心室壁略有部分。在这些测量中，要特别注意潜在的室壁运动异常（例如，运动功能减退，akinasia，异步）或动脉瘤。
- 下一步，我们将使用M型超声心动图，它提供了一个一维（1D）的观点，获得精细测量心脏的尺寸和收缩。商店收购后收缩期左心室功能参数评价的图像。
3。心脏舒张功能的评价
- 虽然仍查看胸骨旁短轴，我们可以执行组织多普勒成像（TDI）测量心肌运动速度。感兴趣的区域标记，包括后左室壁径向轴评价。得到的波形将有四座山峰评估舒张功能：IVRT，E，A“，并IVCT。 S“代表收缩速度。 （图3B），这些参数将在后面介绍，在代表性的结果部分。
- 可以用脉冲多普勒（PWD）在心肌组织的具体深度来衡量一个很小的范围内血流速度。图像跨二尖瓣血流模式，向后倾斜的动物，在头低脚高的位置。向上倾斜探头，探头正交心尖。
- 现在，增加异氟醚的水平，以降低心率300-350 BPM，这将缓慢运动二尖瓣。比较研究，重要的是要保持动物之间的相似心率。
- 可视化作为参考点，通过阀门的流量测量二尖瓣运动。放置在二尖瓣尖的样本量。
- 测量二尖瓣阀门使用pwd的流动模式。是典型的两波，代表心室的被动填充（早[电子]波），并一个一贯积极填补心房收缩（房[]波）。在一个健康的心脏，E波的速度是比A波（图3C）。
- 一旦完成所有的测量，取出电极凝胶（与标准的纱布轻轻擦拭），从动物的限制。允许奔放的动物在直立位置，并关闭麻醉恢复加热心电图垫之上。当鼠标唤醒，返回到笼子里。
4。代表经胸超声心动图结果
可用于无创性超声心动图研究评估左心室形态和功能在心脏疾病的小鼠模型 ，4,5这项技术被广泛使用，并提供终端程序的替代评估左室功能，如腔内压力-容积循环measurements.8或体外工作心脏模型。LV室尺寸的评估允许经胸M型超声心动图检测异常低压腔扩大或增加患心脏病的各种型号壁厚5因此，经胸超声心动图，结合脉冲多普勒构成的非侵入性的评价，在小鼠心脏收缩和舒张功能的全面大道。
图1。 VEVO 770高分辨率超声心动图和多普勒成像在体内微成像系统概述 （ 一 ）我们用生理监测装置，心电图板，RMV 30MHZ扫描头VisualSonics一体化的铁路系统。 （二）鼠标定位和适当的综合心电电极（金色）加热板的克制。四肢录音到心电图电极。 （ 光盘版 ）用于获取脉冲多普勒适当角度的照片显示，作为在本议定书第4条所述的舒张功能测量。探头收缩功能测量的方向显示在视频协议。
图2。代表二维超声心动图图像（B型）（A）段胸骨短轴显示左心室前壁（AW）和后（星期三）墙壁，室内间隔墙（SW），侧壁（LW）。左心室腔内的直径可以测量左心室内径（LVID）。星号表示后内侧乳头肌。 （二）心尖四腔观，可视面积比测定的E / A峰值速度二尖瓣。 MVAL，二尖瓣前叶; MVPL，二尖瓣后瓣; RV，右心室的LV，左心室。
图3。超声心动图和多普勒数据的采集和定量 。这个数字包含代表图像对应的二维超声心动图图2中的图像采集到的数据。 （ 一 ）M型跟踪线表示收缩末期（ESD）和舒张末直径（EDD）。 LVAWD / s;，左室前壁的厚度（舒张/收缩）LVPWD / S，左室后壁的厚度（舒张/收缩）。 （二）组织多普勒成像的LV后壁代表描。 IVRT，等容舒张时间; IVCT，等容收缩时间。 E“波对应的二尖瓣环的议案在舒张早期充盈的LV，一个”浪潮起源心房收缩后期填写的LV。 S“代表收缩速度。 （c）脉冲多普勒记录二尖瓣单张提示提供二尖瓣血流速度，舒张早期速度（E），舒张收缩与舒张晚期速度（一），E / A比值可以推导出模式。 IVRT也是一个有用的变量来表征舒张功能和充盈压。 ET表示射血时间。
Discussion
重要的是要规范麻醉水平，10体温，和心率，促进不同群体之间或基因型的小鼠的比较时使用的M -型超声心动图在小鼠队列。为残疾人士舒张功能的评估，必须降低心率以评价小鼠心脏舒张属性。动物的重要职能，必须密切观察，以防止血液动力学功能衰竭而死亡。另一方面，收缩功能的超声心动图的M -模式，心率每分钟400次以下的测量可能会导致舒张末期直径增加，因为增加填写的LV。
Acknowledgments
我们要感谢科里博士雷诺兹和他们的专家的帮助，这个项目和实物设施的表型核心BCM的鼠标。 XHTW是WM凯克基金会杰出青年学者在医学研究中，也是由NHLBI /美国国立卫生研究院拨款HL089598 R01 - R01 - HL091947，和肌肉萎缩症协会授予＃69238支持。这项工作还支持在CaMKII信号在心脏基金会Leducq联盟的一部分。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Vevo 770 high-resolution in vivo micro-imaging system * | VisualSonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| RMV (Real-time MicroVisualization) 707B 30MHz ccanhead with encapsulated transducer | VisualSonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| Vevo integrated rail system including physiological monitoring unit | VisualSonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| Vevo compact anesthesia system | VisualSonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| Heating lamp | General Supply | ||
| Hair removal lotion (Nair) | General Supply | ||
| Sigma créme (electrode cream) | Parker Laboratories Inc. | Part#17-05; www.cardioogyshop.com | |
| Ecogel 100 ultrasound gel | Eco-Med Pharmaceuticals Inc. | Code 30GB;www.eco-med.com | |
| Standard gauze pads | Safe Cross First Aid | ||
| Tape/ cotton swabs/ heating pads (x2)/ Clidox/ ddH2O | General Supply | ||
* Required software is Vevo software including B-Mode application, pulse wave Doppler application, and cardiovascular analysis tools package. |
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References
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