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Medicine

Valutazione del ventricolo destro Struttura e funzione in modello murino di polmonare Arteria Costrizione da ecocardiografia transtoracica

Published: February 3, 2014 doi: 10.3791/51041
* These authors contributed equally

Summary

Ventricolo destro (RV) La disfunzione è fondamentale per la patogenesi della malattia cardiovascolare, ma le metodologie non sono disponibili per la sua valutazione. I recenti progressi nella ecografica forniscono un'opzione non invadente e preciso per lo studio RV longitudinale. Qui, abbiamo dettaglio un metodo step-by-step ecocardiografico utilizzando un modello murino di sovraccarico di pressione RV.

Abstract

Emergenti dati clinici supportano l'idea che la disfunzione RV è fondamentale per la patogenesi di malattie cardiovascolari e insufficienza cardiaca 1-3. Inoltre, la RV è significativamente influenzato in malattie polmonari come ipertensione arteriosa polmonare (PAH). Inoltre, la RV è notevolmente sensibile alle patologie cardiache, incluso ventricolo sinistro (LV) disfunzione, malattia valvolare o RV miocardico 4. Per comprendere il ruolo di RV nella patogenesi di malattie cardiache, un metodo affidabile e non invasiva per accedere al RV strutturalmente e funzionalmente è essenziale.

Una metodologia ecocardiografia trans-toracica non invasivo (TTE) in base è stato stabilito e convalidato per il monitoraggio dei cambiamenti dinamici nella struttura e nella funzione camper in topi adulti. Per imporre lo stress RV, abbiamo impiegato un modello chirurgico di costrizione dell'arteria polmonare (PAC) e misurato la risposta RV per un periodo di 7 giorni, con una ecografia microimaging ad alta frequenzasistema. Sham operati topi sono stati usati come controlli. Le immagini sono state acquisite in topi anestetizzati leggermente al basale (prima della chirurgia), giorno 0 (immediatamente post-chirurgico), il giorno 3 e il giorno 7 (post-chirurgico). I dati sono stati analizzati utilizzando il software offline.

Diverse finestre acustiche (B, M, e modalità Color Doppler), che possono essere costantemente ottenuti nei topi, ha permesso per la misurazione affidabile e riproducibile di struttura RV (tra cui spessore della parete RV, fine diastole e le dimensioni finali-sistolica) e funzionali ( variazione frazionale zona, frazione di accorciamento, velocità di picco PA, e il gradiente di pressione di picco) in topi normali e dopo PAC.

Usando questo metodo, la tensione-gradiente risultante dalla PAC è stata accuratamente misurata in tempo reale utilizzando la modalità Color Doppler ed era paragonabile a misurazioni della pressione scalo eseguite con alta fedeltà micropunte catetere Millar. Presi insieme, questi dati dimostrano che le misure RV ottenute da varie complvista imentary utilizzano l'ecocardiografia sono affidabili, riproducibili e possono fornire spunti per quanto riguarda la struttura e la funzione RV. Questo metodo consentirà una migliore comprensione del ruolo di RV disfunzione cardiaca.

Introduction

Storicamente, la valutazione prognostica dell'insufficienza cardiaca è concentrata sul LV, che è facile da immagine tramite ecocardiografia. Numerosi studi sulla struttura LV e funzione con ecocardiografia hanno portato alla creazione di valori normali per la struttura LV e funzionamento 1,5,6. Misure di dimensioni LV e funzione sistolica ottenute da immagini bidimensionali e Color Doppler sono di grande importanza in quanto consentono delimitazione visiva dei compartimenti e geometria in grande dettaglio per la LV 7. M-Mode viene spesso utilizzato per misurare le dimensioni di LV e frazione di accorciamento (FS) nei topi. Inter-osservatore e la variabilità intra-osservatore sono bassi per le misure di diametro utilizzando questa modalità, ma misure di spessore della parete tendono ad essere piuttosto variabile 7. Doppler pulsato con il colore (PW o Color Doppler) è stato utilizzato per valutare rigurgito valvolare 8,9.

Simili LV, RV gioca un ruolo importante ed è un significativo predictor di morbilità e mortalità nei pazienti affetti da 1,7,10 malattie cardiopolmonari. Tuttavia, la valutazione ecocardiografica di RV è intrinsecamente difficile a causa della sua complessa forma 5,11 e la sua posizione retrosternale che blocca le onde ultrasoniche 8,9. RV è una forma di mezzaluna struttura avvolgimento intorno al LV e ha un'anatomia complessa con pareti sottili che sono abituati a bassa pressione e la resistenza a vasi polmonari 6. Per superare la resistenza vascolare elevata (PVR), il RV primo aumenta di dimensioni e subisce ipertrofie. Nelle malattie croniche come l'ipertensione polmonare o malattia vascolare polmonare, RV subisce una dilatazione progressiva, eventualmente conseguente deterioramento della funzione sistolica e diastolica 4,5,10.

L'ecocardiografia svolge un ruolo importante nello screening e la diagnosi di PAH nonostante alcune limitazioni presenti nella sua capacità diagnostica clinica. Il vantaggio principale diTTE risiede nel fatto che è non invasiva e che può essere eseguita su leggermente sedato, o animali anche coscienti 9. TTE fornisce anche una stima ragionevole delle pressioni PA, nonché una valutazione continua dei cambiamenti nella struttura e funzione 12,13 RV. Grazie ai progressi tecnici in TTE, che includono lo sviluppo di sonde meccaniche ad alta frequenza, che consente la risoluzione assiale di circa 50 micron ad una profondità di 5-12 mm, frame rate elevati (superiori a 300 frame / sec), e alti tassi di campionamento , ecocardiografia è uno strumento ideale per l'imaging in rapida contraente dimensioni del mouse cuore 8,11 piccolo.

Monitoraggio longitudinale della funzione RV utilizzare più visualizzazioni, di cui 2-dimensionali (2D) l'asse corto e lungo, M-mode e Doppler finestre acustiche fornire informazioni complementari di RV anatomia e la funzione. Collettivamente, questa metodologia consente di valutare completo longitudinale di emodinamica RV in fisiologia e l'impostazione patologica

Qui, mettiamo a disposizione una metodologia dettagliata step-by-step di usare TTE non invasiva per caratterizzare RV anatomiche e modifiche funzionali secondarie al PAC nei topi.

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Protocol

Procedura chirurgica

  1. Ottenere 8 settimane vecchio maschio C57BL / 6 topi e ambientarsi per una settimana prima vengono eseguite tutte le procedure sperimentali.
  2. Prima della rappresentazione, occlusione dell'arteria polmonare viene eseguita come descritto in precedenza 14, in conformità alle linee guida AVMA e approvato i protocolli IACUC.
    Le immagini ecocardiografiche Acquisizione e Misure
    Tutte le abbreviazioni utilizzate sono riassunti nella Tabella 1.

1. Parasternale asse lungo (plax) M modalità di visualizzazione per ottenere RV Sezione dimensione, accorciamento frazionale (FS), e RV Spessore parete

  1. Usa impostazione della modalità B per ottenere una completa LV parasternale asse lungo. Con l'animale giace in posizione supina sulla piattaforma (vedi nota 6.1. E 6.2.), Posizionare la sonda ad ultrasuoni 40 MHz (MS550D) sull'animale con circa 30 ° in senso antiorario per la linea parasternale sinistra con la tacca che indica la direzione caudale ( (Figura 1D) per ottenere un pieno camera LV nel centro dello schermo.
  2. Una volta che i punti di riferimento adeguati (RV, LV, MV, Ao, LA), come illustrato nelle figure 2A e 2B sono chiaramente visualizzate, passare alla modalità M. Una linea indicatore mostra sullo schermo in ambito M Mode. La linea deve essere posizionato a passare attraverso la parte più ampia della camera RV utilizzando Ao come punto di riferimento (Figure 2A e B).
  3. In questa prospettiva, il muro camper e IVS devono essere chiaramente visibili. Assicurarsi che la profondità di messa a fuoco si trova nel centro della camera RV. Registrare i dati con negozio di cine per la dimensione della camera RV misura, FS e lo spessore della parete RV off line. Esempi di immagini M Mode sono mostrati nelle Figure 2C e 2D. (Vedi Nota 6.3.)

2. Parasternale asse corto View at MidLivello papillare ottenere frazionale Area Changes (FAC)

  1. Dalla posizione sopra descritta (Figura 1A), passare alla modalità B e ruotare la sonda di 90 ° in senso orario per avere la asse corto parasternale (Figura 1B). Pendere la sonda leggermente lungo l'asse x della sonda per impedire la vista ostruttiva dello sterno.
  2. Spostare leggermente verso l'alto e verso il basso lungo l'asse y della sonda per ottenere la metà del livello papillare (Vedi Nota 6.4.)
  3. In questa prospettiva, i muscoli papillari si trovano di solito nella posizione 2 e 5:00 (Figura 3).

3. Parasternale asse corto View a valvola aortica livello (RV PSAX aortica Level) per ottenere RV Spessore parete e PA Peak Velocity

  1. Dalla posizione descritta sopra (Figura 1B), spostare la sonda a l'asse y verso cranio finché la sezione trasversale della valvola aortica mostra nel centro della finestra.
  2. Efflusso del ventricolo destro tract (RVOT) dovrebbe essere visibile sulla parte superiore come una struttura a forma di mezzaluna con valvola tricuspide separa la RV da RA come illustrato nelle figure 4A e B 2. Registrare i dati utilizzando negozio cine per la misurazione dello spessore della parete RV off line. (Vedi Nota 6.5.)
  3. Rimanere nella stessa posizione. (Vedi Nota 6.6.)
  4. Passare alla Modalità colore Doppler e posizionare il giallo PW-linea tratteggiata parallela alla direzione di flusso nel vaso. Si noti che i colori blu e rosso indicano defluire da e verso la sonda, rispettivamente (Figure 4C e D 4).
  5. Posizionare il cursore PW sulla punta dei lembi valvolari polmonari. (Vedi Nota 6.7.) Registrare i dati utilizzando negozio cine. Misurare il picco di velocità PA off line.

4. Modificato parasternale lungo l'asse Veduta di camper e PA ottenere PA Peak Velocity

  1. Proseguire sulla impostazione della modalità B, posizionare la sonda (MS550D o MS250) A destra linea parasternale (Figura 1C) e lentamente titolo sonda circa 30-45 gradi ° su l'asse y della sonda (Figura 1D) verso il petto dei topi di visualizzare chiaramente il crossing over PA aorta come illustrato nelle figure 5A e 5 B.
  2. Passare alla Modalità colore Doppler e posizionare il giallo PW-linea tratteggiata parallela alla direzione di flusso nel vaso (figure 5C e 5 D). Posizionare il cursore PW sulla punta dei lembi valvolari polmonari. (Vedi Nota 6.6.) Registrare i dati utilizzando negozio cine e misurare il picco di velocità PA off line.

5. Calcolo e analisi dei dati

  1. Spessore della parete RV può essere calcolata in base ai dati del modo B ottenuti da RV PSAX livello aortico come descritto in precedenza (protocollo 3). Selezionare lo strumento rintracciamento zona 2D per tracciare l'area della parete RV in diastole (come mostrato nella zona rosa nella figura 6). Quindi, utilizzare lo strumento distanza tracciamento per tracciare le circonferenze interne ed esterne della parete di RVOT (come mostrato in linee blu in Figura 6). Prendere la media delle circonferenze interne ed esterne. Utilizzando l'equazione , Calcoliamo RV Wall (RVW) di spessore. (Vedi Nota 6.8.)
  2. Per gli altri parametri standard, si prega di consultare i manuali dal rispettivo fabbrica per eseguire l'analisi dei dati.

6. Note

  1. Tutte le immagini sono raccolte utilizzando il sistema Vevo 2100. Immagini simili possono essere ottenuti utilizzando sistemi di imaging a ultrasuoni da altri produttori, ed i relativi pro e contro dei vari strumenti ad ultrasuoni sono stati precedentemente confrontati 8,12,15. Si raccomanda che tutte le immagini devono essere ottenuti e analizzati in cieco quando possibile.
  2. La scelta appropriata di anestesia, come un corto dfigurazione di isoflurano per via inalatoria (2-3% per indurre, e 1,0% per mantenere) è cruciale nel mantenimento del battito cardiaco a tassi fisiologici normali (superiori a 500 battiti / min), che ci permette di rilevare basale riproducibili e coerenti e polmonare arteriosa elevata pressione sistolica nello studio.
  3. Assicurati di raccogliere i dati al più alto frame rate possibile possibile (> 200 fotogrammi / sec).
  4. Cercare la vista con la dimensione della camera più grande.
  5. L'ostruzione a causa di costole e lo sterno in gran parte dovuto alla posizione retrosternale del RV è il singolo più grande ostacolo ad ottenere immagini eccellenti in questo metodo di imaging del RV. Riposizionando l'animale o la sonda, un operatore può superare il blocco sternale e ottenere viste necessari del RV. Questo può richiedere da 5-15 minuti, a seconda della fisiologia dell'animale.
  6. Potrebbe essere necessario cambiare sonda MS250 poiché sonda MS550D può essere utilizzato in sham e topi prima PAC e la sonda 40 MHz è in grado di registrarevelocità di picco di 300-1,500 m / sec, mentre MS250 è in grado di catturare la velocità parco fino a 4.000 mm / sec.
  7. È accettabile un angolo sonda inferiore a 20 ° per la misurazione della velocità di picco PA.
  8. Misure consistenti di spessore per camper e dintorni / dimensioni sono stati realizzati utilizzando più finestre acustiche, sia nel lungo e corto asse. La scelta di alcune di queste finestre dipende dall'esperienza dell'operatore, e potrebbe spiegare la variabilità che potrebbe essere che contribuisce a diversi risultati statistici.

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Representative Results

In questo studio, ecocardiografia basale è stata eseguita 48 ore prima dell'intervento. I topi sono stati randomizzati in due gruppi. Topi ha ricevuto occlusioni dell'arteria polmonare (PAC) e le operazioni fittizie (Sham). L'ecocardiografia è stata eseguita al giorno 0, 3, 7 e seguente procedura chirurgica. Gli animali sono stati sacrificati immediatamente dopo l'ultima ecocardiografia e il cuore sono state raccolte per la valutazione istologica. Cateterizzazione è stata condotta nel sottogruppo (n = 3 e 2 per giorno 0 e 7, rispettivamente) di topi PAC per misurare RVSP via catetere pressione.

Tutti i dati di imaging ottenuti sono stati analizzati off line. È importante sottolineare che, ecografisti sono stati accecati alle procedure che gli animali sottoposti. Le immagini presentate in questo studio sono state prese da due imager indipendenti. La variabilità inter-e intra-osservatore è stato testato e risulta essere inferiore al 6% e 11%, rispettivamente. Le misurazioni sono state ottenute utilizzando tutte le finestre acustiche disponibili- B, modalità M e Color Doppler immagini prese insieme sono stati utilizzati nella valutazione della struttura e funzione RV. Tutte le misurazioni sono stati in media più di 5 cicli cardiaci. Per ciascuna misurazione, è stato ottenuto il valore medio e la deviazione standard (SD). Spesso misure analoghe sono state eseguite da diverse finestre di imaging per ottenere informazioni complementari e molteplici punti di dati per il confronto di precisione e affidabilità.

Come mostrato nelle Figure 7A e 7 B, funzione sistolica di RV può essere misurata in vista plax come% FS a metà vista muscolo papillare come FAC%, rispettivamente. Mentre la diminuzione FAC già significativo al giorno 0, la diminuzione FS era significativa solo al giorno 7 (n = 6, p <0,01). Un avvertimento importante di questa visione è che a causa della posizione retrosternale di RV e occasionalmente a causa dell'ostruzione posta dalle costole, molta cura deve essere presa per ottenere l'immagine RV dimostrare accuratamenteil diametro massimo del ventricolo destro senza scorcio dell'immagine. Piccole variazioni di diametro RV possono mascherare piccoli ma significativi cambiamenti nella funzione. Al contrario,% FAC è notevolmente diminuita a seguito PAC, anche al giorno 0 subito dopo l'occlusione PA (n = 6, p <0.05) e diminuita progressivamente straordinari (n = 6, p <0.001). Così,% FAC dovrebbe essere usato come misura primaria di funzione e RV% FS come misura secondaria. È interessante notare che% FAC ha dimostrato di essere un predittore affidabile di insufficienza cardiaca, morte improvvisa, ictus e / o mortalità 3,4,10,16.

La dilatazione RV può essere misurata a lungo e corto asse dimensione della camera RV (RVIDd) e l'area camper in diastole (figure 7C e 7 D). L'affidabilità di eco derivata RVIDd in piccoli roditori non è davvero così affidabile come tali misure negli esseri umani. Ciò rappresenta un importante avvertimento in misura RVID nei topi. In piccola animals, il RVID è più chiaramente visualizzato nella vista asse lungo, piuttosto che il apicale quattro camere, come viene comunemente fatto in esseri umani. Importante, però, la definizione endocardiaca della parete anteriore è spesso ottimale sotto la vista asse lungo e di imaging obliquo possono sottovalutare le misure di formato. Troviamo che la misura di area camper in vista muscolo metà papillare è un surrogato più riproducibile e affidabile per la dimensione della camera e RV RV dilatazione nei topi.

Spessore della parete libera RV, come marker di RV ipertrofia, può essere determinato con precisione sia utilizzando la modalità M o il metodo area trace (figure 7E e 7 F). Analogamente, la velocità di picco PA può essere ottenuta sia con modalità a plax o SAX (Figure 7G e 7 H, rispettivamente). Misurazioni affidabili della velocità di picco PA e, quindi, gradiente picco di pressione all'interno della PA possono essere ottenuti utilizzando Color Doppler in both finestre acustiche a breve e lungo asse (figure 7G e 7 H). Va notato che tali misure di velocità sono angolo dipendente e, quindi, è consigliabile avere velocità utilizzando più viste e con simile velocità di scansione per tutti tracciati (superiori a 100 mm / sec).

Infine, la Figura 8 mostra che in ecocardiografia invasiva è una valida alternativa al metodo terminale cateterismo cardiaco destro usato come il gold standard per la misurazione RVSP 9. Per i 5 animali, è stato eseguito il cateterismo per il confronto dei metodi di misurazione RVSP, e calcoli della pressione erano altamente comparabili (coefficiente di correlazione di Pearson r = 0.943, P> 0.05). In ecocardiografia, la velocità di picco PA è determinato in modo attendibile, e ne consegue che il calcolo della velocità di picco PA è anche riproducibile. Inoltre, questo metodo consente la misurazione della pressione seriale g polmonaregardiente nel tempo.

In sintesi, l'imaging basato su eco-invasivo può essere un utile strumento per seguire RV rimodellamento strutturale e funzionale longitudinalmente simile a ciò che è stato comunemente usato in LV.

Figura 1
Figura 1. Illustrazioni grafiche della posizione della sonda di imaging. Linea rossa che indica la posizione della sonda per l'ottenimento A, parasternale asse lungo B, l'asse corto parasternale, C, modificato parasternale asse lungo e D, la direzione xy della sonda. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita.

"Figura Figura 2. Parasternale asse lungo (plax) vista. Illustrazione grafica e le immagini rappresentative Plax da A, finto e B, il cuore PAC mouse. Luoghi di maggior interesse visto nelle aree di visualizzazione segue. 1: ventricolo destro (RV), 2: ventricolo sinistro (LV), 3: Aorta (Ao), 4: valvola mitrale (MV), 5: atrio sinistro (LA), 6: dimensione diastolica del ventricolo destro (D), 7: dimensione sistolica del ventricolo destro (S), 8: parete del ventricolo destro (RVW), 9:. setto interventricolare (IVS) Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita.

Figura 3 Figura 3. Asse corto parasternale (PSAX) a livello medio-pap del ventricolo destro (RV). Illustrazione grafica, immagine rappresentativa in PSAX a livello muscolare mid-papillare e colorazione H & E da A, finto e B, il cuore PAC mouse. Luoghi di maggior interesse visto nella visualizzazione sono le seguenti. 1: ventricolo destro (RV), 2: setto interventricolare (IVS), 3: ventricolo sinistro (LV), e 4 e 5:. Muscoli papillari Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita.

Figura 4
Figura 4. Parasternale asse corto (PSAX) a livello aortico. Illustrazione grafica e le immagini in modalità B rappresentativeda A, finto e B, il cuore PAC mouse. Illustrazione grafica e le immagini Color Doppler da C, sham e D, il cuore PAC mouse. Luoghi di maggior interesse visto nella visualizzazione sono le seguenti. 1: Diritto del tratto di efflusso del ventricolo (RVOT), 2: la valvola tricuspide (TV), 3: atrio destro (RA), 4: atrio sinistro (LA), 5: valvola aortica (AV), 6: la valvola polmonare (PV), e 7. arteria polmonare (PA) Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita.

Figura 5
Figura 5. Modificato parasternale asse lungo (plax) vista del ventricolo destro (RV) e l'arteria polmonare (PA). Illustrazione grafica, rappresentante modificato le immagini Plax, e H & E istologia da B, il cuore PAC mouse. Illustrazione grafica e le immagini Color Doppler da C, sham e D, il cuore PAC mouse. Luoghi di maggior interesse visto nelle aree di visualizzazione segue. 1: ventricolo destro (RV), 2: ventricolo sinistro (LV), 3: Aorta (Ao), 4: atrio sinistro (LA), e 5:. Arteria polmonare (PA) Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita.

Figura 6
Figura 6. RV spessore della parete da parasternale asse corto (PSAX) a livello di vista aortica. Illustrazione grafica PSAX-immagine della sezione di cuore a livello aortico di. Misurazione di spessore della parete RV può essere derivata dalla zona / lunghezza. Nuance rosa indicates zona di RV parete libera e la linea blu indica circonferenze interne ed esterne di RV.

Figura 7
Figura 7. Valutazioni strutturali e funzionali dei ventricolo destro (RV). A, accorciamento frazionale (FS) ottenuto utilizzando la modalità M at Plax. B, frazionali cambia zona (FAC) ottenuti utilizzando PSAX a metà livello pap. C, dimensione della camera ventricolare destro in diastole (RVIDd) ottenuta utilizzando la modalità M at Plax. D, Fine diastolica zona ventricolare destra ottenuti utilizzando PSAX a metà livello pap. E, spessore della parete del ventricolo destro in diastole ottenuta utilizzando la modalità M at Plax e F, PSAX a livello aortico. Velocità di picco dell'arteria polmonare ottenuto alla G, modificato Plaxa camper e vista PA e H, PSAX a livello aortico. Sham, n = 6 e il PAC, n = 6, *, p <0,05. Clicca qui per vedere l'immagine ingrandita.

Figura 8
Figura 8. Correlazione dell'arteria polmonare (PA) pressione misurata mediante ecocardiografia (ECHO) e Millar catetere pressione microtip (catetere). Per ecocardiografia, gradiente di picco di pressione sono stati calcolati dalla velocità di picco PA utilizzando l'equazione modificata di Bernoulli. I gradienti di pressione di picco (misurata in sito di costrizione) erano coerenti con RVSP tramite cateterizzazione con un coefficiente di correlazione 0,943 (n = 5).

Valvola tricuspide </ Tr>
Nome e cognome Abbreviazione
Atrio sinistro LA
Ventricolo sinistro LV
Atrio destro RA
Ventricolo destro RV
Aorta Ao
Arteria polmonare PA
Valvola aortica AV
Della valvola mitrale MV
TV
Valvola polmonare PV
Setto interventricolare IVS
Muscolo papillare PM
Accorciamento frazionale FS
Variazione dell'area frazionale FAC
Parasternale asse lungo Plax
Parasternale asse corto PSAX
L'ecocardiografia transtoracica TTE
Dell'arteria polmonare costrizione PAC
Ventricolo destro pressione sistolica RVSP
Ipertensione arteriosa polmonare PAH
Destro del tratto di efflusso ventricolare RVOT
Diritto dimensione interna del ventricolo in diastole RVIDd

Tabella 1.

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Discussion

Dimostriamo che TTE fornisce una metodologia sensibile e riproducibile per la valutazione di routine della struttura del camper e della funzione nei topi. Prima dell'avvento della TTE, studi della RV in gran parte concentrati su misura RVSP tramite cateterismo cardiaco destro, un terminale e procedura invasiva 6,9,11,17.

Rapporti precedenti hanno descritto una varietà di tecniche per la misurazione del cuore destro 3,4,11,17-19. Tuttavia, la maggior parte degli studi precedenti ha riferito dimensione camper e dati strutturali in un prevalentemente qualitativo piuttosto che quantitativo moda 5. Una standardizzazione della valutazione RV è dunque ancora nelle fasi iniziali, nonostante il recente interesse in funzione RV nel contesto di PAH e di altri modelli di malattie 9,19.

Presi insieme, questi dati forniscono la prova che il metodo non invasivo delle immagini può essere uno strumento affidabile e prezioso per la valutazione precoce di disfunzione del ventricolo destro. Noi istigettare una metodologia di imaging non invasivo per visualizzare i cambiamenti strutturali e funzionali RV in tempo reale utilizzando un numero di finestre di imaging complementari, e valutate il nostro metodo basato eco-of-gradienti di pressione nei confronti del gold standard di misurazione RVSP convenzionale cateterizzazione.

Quando ripreso longitudinalmente, a seguito di una lesione acuta, come PAC, RV subisce un rapido rimodellamento e le variazioni dinamiche può essere catturato riproducibile tramite imaging. I dati di immagine accoppiata con la procedura descritta in questa metodologia, insieme a ulteriori progressi nella tecnologia come ceppo immagini 2D, ecocardiografia 3D, e l'uso di speckle-formazione 20 miglioreranno una valutazione sistematica ecocardiografica di RV 12,15. Questo potrebbe portare ad una maggiore intervento terapeutico nella patologia delle malattie cardiopolmonari, consentendo il rilevamento tempestivo delle malattie.

In sintesi, TTE può fornire un primo passo essenziale verso una comprehela valutazione nsive delle condizioni cardiache e può servire come strumento di scoperta e di valutazione efficace dei cambiamenti fisiologici nella struttura e funzione. Perché TTE è una modalità di imaging non invasiva e ampiamente accessibile, offre la possibilità di facilitare le indagini delle malattie cardiache che necessitano di high-throughput e la raccolta di dati rapido.

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Disclosures

Non c'è nulla da rivelare.

Acknowledgments

Ringraziamo Fred Roberts e Chris White per il supporto tecnico esemplare. Ringraziamo di Brigham Women Hospital fisiologia cardiovascolare di base per fornire con la strumentazione ed i fondi per questo lavoro. Questo lavoro è stato sostenuto in parte da NHLBI concede HL093148, HL086967, e HL 088.533 (RL), K99HL107642 e la Fondazione Ellison (SC).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
High Frequency Ultrasound FUJIFILM VisualSonics, Inc. Vevo 2100
High-frequency Mechanical Transducer FUJIFILM VisualSonics, Inc. MS250, MS550D, MS400
Millar Mikro Pressure Catheter Millar SPR-1000

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References

  1. Anavekar, N. S., et al. Usefulness of right ventricular fractional area change to predict death, heart failure, and stroke following myocardial infarction (from the VALIANT ECHO Study). Am. J. Cardiol. 101, 607-612 (2008).
  2. Berger, R. M., Cromme-Dijkhuis, A. H., Witsenburg, M., Hess, J. Tricuspid valve regurgitation as a complication of pulmonary balloon valvuloplasty or transcatheter closure of patent ductus arteriosus in children < or = 4 years of age. Am. J. Cardiol. 72, 976-977 (1993).
  3. Marwick, T. H., Raman, S. V., Carrio, I., Bax, J. J. Recent developments in heart failure imaging. JACC Cardiovasc. Imaging. 3, 429-439 (2010).
  4. Souders, C. A., Borg, T. K., Banerjee, I., Baudino, T. A. Pressure overload induces early morphological changes in the heart. Am. J. Pathol. 181, 1226-1235 (2012).
  5. Karas, M. G., Kizer, J. R. Echocardiographic assessment of the right ventricle and associated hemodynamics. Prog. Cardiovasc. Dis. 55, 144-160 (2012).
  6. Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. Echocardiography in the assessment of right heart function. Eur. J. Echocardiogr. 9, 225-234 (2008).
  7. Rudski, L. G., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American Society of Echocardiography endorsed by the European Association of Echocardiography, a registered branch of the European Society of Cardiology, and the Canadian Society of Echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 23, 685-713 (2010).
  8. Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J. Am. Soc. Echocardiogr. 21, 1083-1092 (2008).
  9. Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ. Cardiovasc. Imaging. 3, 157-163 (2010).
  10. Polak, J. F., Holman, B. L., Wynne, J., Right Colucci, W. S. ventricular ejection fraction: an indicator of increased mortality in patients with congestive heart failure associated with coronary artery disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2, 217-224 (1983).
  11. Tanaka, N., et al. Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse. Circulation. 94, 1109-1117 (1996).
  12. Benza, R., Biederman, R., Murali, S., Gupta, H. Role of cardiac magnetic resonance imaging in the management of patients with pulmonary arterial hypertension. J. Am. Coll. Cardiol. 52, 1683-1692 (2008).
  13. Lang, R. M., et al. Recommendations for chamber quantification. Eur. J. Echocardiogr. 7, 79-108 (2006).
  14. Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol. Genomics. 16, 349-360 (2004).
  15. Schulz-Menger,, et al. Standardized image interpretation and post processing in cardiovascular magnetic resonance: Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) Board of Trustees Task Force on Standardized Post Processing. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 15, 35 (2013).
  16. Williams, R., et al. Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse-wave velocity in mice. Ultrasound Med. Biol. 33, 1368-1375 (2007).
  17. Senechal, M., et al. A simple Doppler echocardiography method to evaluate pulmonary capillary wedge pressure in patients with atrial fibrillation. Echocardiography. 25, 57-63 (2008).
  18. Frea, S., et al. Echocardiographic evaluation of right ventricular stroke work index in advanced heart failure: a new index. J. Card. Fail. 18, 886-893 (2012).
  19. Pokreisz, P. Pressure overload-induced right ventricular dysfunction and remodelling in experimental pulmonary hypertension: the right heart revisited. Eur. Heart J. Suppl. , H75-H84 (2007).
  20. Bauer, M., et al. Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice. Circ. Res. 108, 908-916 (2011).

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Medicina ecocardiografia trans-toracica (TTE) ventricolo destro (RV) costrizione dell'arteria polmonare (PAC) velocità di picco giusto pressione ventricolare sistolica (RVSP)
Valutazione del ventricolo destro Struttura e funzione in modello murino di polmonare Arteria Costrizione da ecocardiografia transtoracica
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Cheng, H. W., Fisch, S., Cheng, S.,More

Cheng, H. W., Fisch, S., Cheng, S., Bauer, M., Ngoy, S., Qiu, Y., Guan, J., Mishra, S., Mbah, C., Liao, R. Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography. J. Vis. Exp. (84), e51041, doi:10.3791/51041 (2014).

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