אקו Murine והדמיה אולטראסאונד

Summary

וידאו זה מדגים שימוש רכבת רכוב בתדירות גבוהה בדיקה אולטרסאונד לבצע אקו על העכבר בהרדמה. שיטות מתארים הן מדידות דו מימדי ו-M-mode קונבנציונלי של תפקוד הלב בנוסף, הכלים החדשים חזקים יותר כגון צבע דופלר, ניתוח המתח, כמו גם בניגוד הדמיה בכלל ממוקדות.

Abstract

מודלים מכרסמים פתופיזיולוגיה של הלב מייצג כלי מחקר חשוב לחקור את המנגנון של המחלה, כמו גם הבדיקה החדשה הרפוי. אקו ¹ מספק עוצמה, לא פולשנית בכלי סדרתי להעריך morphometry תפקוד הלב ועל החי. ² עם זאת, באמצעות טכניקה זו על עכברים מציבה אתגרים ייחודיים עקב גודל קטן קצב לב מהיר של החיות האלה. ³ עד לאחרונה, היו כמה מערכות אולטראסאונד מסוגל לבצע אקו איכות על עכברים, ואלו בדרך כלל חסרה את רזולוציית התמונה ואת מסגרת הדולר הדרושים כדי להשיג מדידות כמותיות באמת . מערכות החדשות שפורסמו כגון Vevo2100 VisualSonics לספק כלים חדשים לחוקרים בזהירות הלא פולשני לחקור את תפקוד הלב אצל עכברים. מערכת זו מפיקה תמונות ברזולוציה גבוהה מספק יכולות ניתוח דומים לאלה המשמשים עם חולים אנושיים. למרות דופלר צבע כבר זמין במשך 30 שנים בבני אדם, הטכנולוגיה הזו כבר ערך רק לאחרונה אפשרי אולטרסאונד מכרסמים. ^4,5 דופלר צבע יש יישומים רחב עבור אקו, כולל היכולת להעריך במהירות כיווניות זרימה בכלי ודרך שסתומים, כדי לזהות במהירות regurgitation שסתום. ניתוח הזנים הוא קריטי מראש כי הוא מנוצל כדי למדוד כמותית תפקוד שריר הלב באזור. ⁶ טכניקה זו יש פוטנציאל לזהות שינויים פתולוגיה, או החלטה של הפתולוגיה, מוקדם יותר מאשר טכניקות קונבנציונאלי. יחד עם תוספת של שחזור תלת ממדי התמונה, הערכה של נפח, איברים שלמים אפשרי, כולל ויזואליזציה והערכה של מבנים לב וכלי דם. Murine תואם הדמיה לעומת זאת יכול גם לאפשר מדידות נפח ו זלוף הערכה רקמות.

Protocol

1. הכנה הדמיה

1. בגין ידי הבטחת עכבר הרדים isoflurane לפלטפורמה בעלי חיים טיפול במצב שכיבה. מניחים קונוס האף מעל האף והפה של החיה כדי לספק 0.5-1% isoflurane לשמור על הרדמה.
2. אבטח את הכפות של העכבר על כריות ג'ל האלקטרודה עם ניצוח. ודא א.ק.ג. המתאים, טמפרטורת הגוף על 37 מעלות צלזיוס, לבדוק קצב הנשימה להערכה פיזיולוגיים במהלך ההדמיה.
3. החל קרם מקריח בבטן ובחזה העליון של העכבר.
4. אחרי 2 דקות, השימוש גזה רטוב להסיר את הקרם.

2. ציר שמאל parasternal ארוך להציג

1. לאחר עכבר הוכן עבור הדמיה, להטות את הצד השמאלי של הבמה כדי לסובב את הפלטפורמה טיפול בבעלי חיים 30 מעלות על ציר anterioposterior.
2. המזרח מתמר בעמדה אנכית וסיבוב 10 מעלות נגד כיוון השעון עם החריץ הצביע האחורי של העכבר.
3. בשלב הבא, בעוד דו מימדי הצפייה / וידאו "במצב-B", להוריד את מתמר מעל לקו parasternal שמאל עד ללב נגלה לעין. לאחר עורק הריאה מגיע לשדה הראייה, לאסוף תמונות ולאחסן אותם.
4. עדיין במצב-B, לנוע שמאלה או ימינה מתמר עד לשיא יצוא אבי העורקים נכנסים אל הנוף. כמה הסיבוב של החללית עשוי להיות נחוץ כדי להבטיח יישור נכון עם ציר האורך של הלב.
5. השתמש לכידת וידאו כדי לקבל נתונים לניתוח שלאחר מכן. מזער את שדה הראיה על מנת להבטיח את המסגרת הדולר הגבוה ביותר האפשרי עבור במורד הזרם מנתח זן האזורי. בכל פעם וידאו בשבי, לפני 100 מסגרות נשמרים.
6. מעבר למצב דופלר צבע על ידי בחירת "דופלר צבע." למרות דופלר צבע כבר זמין במשך 30 שנים בבני אדם, טכנולוגיה זו כבר רק לאחרונה אפשרי אולטרסאונד מכרסמים.
7. במהירות כדי לפקח על כיוון ומהירות זרימת הדם, את שכבת חלון דופלר digitizes את זרימת מאדום, המציין זרימה לכיוון החללית, כחול, המציין זרימה מן החללית. לרכוש תמונות הדרושים על ידי לכידת תמונה.
8. ברגע שכל הנתונים דופלר צבע שהושג, תפעיל את מכשיר Pulse-Wave דופלר מצב, הנוף חד ממדי המשמש דיגיטלית להעריך את זרימת הדם בכיוון ומהירות לאורך זמן.
9. הזיזו את החללית מעט לכיוון הראש של העכבר עד עורק הריאה נגלה לעין. בהקשר של אי ספיקת לב, PW / צבע מדידות דופלר של עורק הריאה יכול לשמש כתחליף תפקוד הלב הנכון. צלמו תמונות כרצונכם.

3. השמאל אמצע papillary קצר ציר

1. קצר ציר אקו מספק תצוגה של החדר השמאלי כולו הקבלנית באופן קונצנטריים, ומאפשר מדויק B-ו-M-mode הערכה מבוססת של הפונקציה morphometry לב.
2. במצב-B, מתצוגת ציר parasternal הארוך, לסובב את מתמר אורתוגונליים כדי להציג את ציר parasternal שמאל ארוך ברמה של שריר פפילרי.
3. ודא המיקום הנכון לאורכו של החדר השמאלי. שני השרירים papillary צריך להיות לעין והפריד, נותן מבט אופקי חתך.
4. עם מצב-M, המקום נפח דגימה דרך מרכז החדר ולרכוש נתונים.
5. אם תרצה, לצרף, ליזום ולנצל את המנוע 3 מימדי להשיג את התמונות הדרושים לשיקום 3 מימדי מלא.
6. הגדרות פיזיולוגיה, לרבות קצב הנשימה א.ק.ג., נקבעים עבור לכידת תמונה 3D gating ב תרויח-end
7. המנוע 3D הדמיה היא יזמה עבור לכידת תמונה ב תרויח-end.
8. לאחר לכידת סוף דיאסטולה 3D תושלם, הגדרות הפיזיולוגיה של קצב הנשימה א.ק.ג. נקבעים gating לכידת תמונה 3D ב התכווצות-end
9. המנוע 3D הדמיה היא יזמה עבור לכידת תמונה ב התכווצות-end.

4. Subcostal (ארבעה בחדר) להציג

1. התצוגה subcostal היא הגישה הטובה ביותר למדידת הדרגתיים כשירות הלחץ על שסתום צניפי.
2. הטה את הפינה השמאלית העליונה של פלטפורמת כל הדרך למטה. המזרח מתמר לכיוון כתף ימין של העכבר, שמירה על ציר סיבוב קצר של החללית.
3. במצב-B, מנמיכים את מתמר מעל בבטן העליונה, כך מוטלת מתחת לסרעפת. דמיינו את שסתום מיטרלי באמצעות דופלר צבע כפי שתואר קודם.

5. אבי העורקים להציג

1. סובב את פלטפורמת בעלי חיים טיפול למצב משכוב שמאלה לרוחב. הצד השמאלי של הבמה צריך להיות מוטה במידת האפשר. בשלב הבא, מוטה המזרח מתמר, עד מעלה ככל האפשר, לאורך של העכבר ברמה שלעצם השכמה.
2. מנמיכים את מתמר נחות בכתף ​​ימין לאורך קו בית השחי הקדמי. דמיינו את קשת אבי העורקים, וכן לרכוש תמונות.
3. הרם את הראש של העכבר, ולהפחית את מתמר לתוך החריץ suprasternal של העכבר. דמיינו את זרימת הדם באמצעות דופלר צבע, ולרכוש תמונות.

6. נציג תוצאות

1. זוהי ראייה ארוכת ציר של הלב במצב-B הן מראה החדר השמאלי לבין חלק קטן של החדר הימני.
2. הנה, להציג ציר שמאלי קצר של הלב עוד צולמה M-mode. התמונה העליונה מראה את המיקום של הקו מדגם נפח בצהוב דרך מרכז החדר. התמונה התחתונה היא סימן חד ממדי של הקו הנ"ל לאורך זמן, כמו גם חישובים של morphometry ב ציאן
3. זוהי השקפה של קשת אבי העורקים במצב-B. שסתום אבי העורקים נסגר ניתן לראות בצד שמאל כלי דם המזין את הראש והגפיים העליונות של העכבר ניתן לראות בצד ימין.
4. ניתוח הזנים מחוגי בוצעה על עכבר לקראת פיתוח תפקוד לב, בתמונה העליונה, עכבר עם hypokinesis העולמי dyssynchrony האזורי, בתמונה התחתונה. פנוטיפים שניהם היו המושרה דרך התכווצות העורקים רוחבי, במודל עכבר של afterload מוגברת.
5. באיור, זמן מוצגת על ציר ה-x לבין זן רדיאלי, כאחוז, מוצג על ציר ה-Y. ניתוח הזנים מאפשר הערכה האזורי של תפקוד הלב שעלולות אחרת נעלמו מעיניו של טכניקות קונבנציונאלי כגון מצב-M, אשר רק ישירות אמצעים פונקציה של הקיר הקדמי החופשי לבין הקיר האחורי.
6. הקיר הקדמי חינם מוצג ירוק. קו ורוד מראה את הקיר לרוחב מוצג ורוד. הקיר האחורי מוצג ציאן. הקיר חינם נחות מוצג בכחול. הקיר האחורי במחיצה מוצג בצהוב. מחצה הקדמי מוצג מגנטה, לבין הממוצע מוצג שחור.

באיור 1. לשמאל ציר parasternal להציג ארוך במצב-B.

איור 2. ציר השמאל להציג קצר במצב-M.

איור 3. בפרופיל של קשת אבי העורקים במצב-B.

איור 4. ניתוח הזנים רדיאלי של שני עכברים 12 שבועות לאחר TAC. ירוק = נמלה. חינם הקיר. ורוד = לרוחב הקיר. כחול = הקיר האחורי. כחול = inf. חינם הקיר. צהוב = לכתוב. במחיצה בין הקיר. מגנטה = הקדמי מחצה. שחור = ממוצע) עם פונקציית עכבר נשמר. ב) עם עכבר hypokinesis העולמי dyssynchrony האזורי.

Discussion

תדירות גבוהה סידורי אקו התפתחה ככלי רב עוצמה עבור הערכה לא פולשנית ברזולוציה גבוהה, של המורפולוגיה פונקציה לב, במיוחד Murine מודלים של מחלות לב. שמירה על טמפרטורת הגוף הפיזיולוגי כמו גם קצב הלב להשוות בין עכברים על ידי התאמת רמת הרדמה לפני רכישת תמונות, הוא קריטי להצלחה של שיטה זו. כל התמונות יש לקבל באמצעות סמנים אותו (למשל, הדמיה parasternal ציר ארוך שרירי papillary). לבסוף, ניתוח של תמונות יש לבצע באופן עקבי (למשל, חוקר אחד, סינוור) כדי להבטיח שחזור והיעדר משוא פנים.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Vevo 2100 Imaging System (120V)	VisualSonics, inc.	VS-11945
Vevo 2100 Imaging Station 1	VisualSonics, inc.	SA-11982
Ultrasound Gel	Parker Laboratories Inc.	01-08
Isoflurane	Abbott Laboratories	05260-05
Vevo Compact Dual Anesthesia System	VisualSonics, inc.	SA-12055