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Medicine

2d और 3d इकोकार्डियोग्राफी में Axolotl (Ambystoma Mexicanum)

Published: November 29, 2018 doi: 10.3791/57089
Automatic Translation
1, 1, 1
1Department of Clinical Medicine, Aarhus University

Summary

यहां हम दो आयामी और तीन axolotl समन्दर (Ambystoma mexicanum), दिल पुनर्जनन में एक मॉडल प्रजातियों के धड़कन दिल के आयामी छवि अधिग्रहण के लिए इकोकार्डियोग्राफी प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं । इन तरीकों को एक उच्च spatiotemporal संकल्प पर कार्डियक फंक्शन के अनुदैर्ध्य मूल्यांकन के लिए अनुमति देते हैं ।

Abstract

कोरोनरी हृदय रोग का एक परिणाम के रूप में कार्डियक खराबी एक बड़ी चुनौती है, और दिल के लिए अपक्षयी चिकित्सा उच्च मांग में हैं । ऐसे zebrafish और समंदर के रूप में कुछ मॉडल प्रजातियों कि आंतरिक हृदय पुनर्जनन मानव रोगियों के लिए भविष्य में अपक्षयी चिकित्सा के लिए वादा पकड़ में सक्षम हैं । cardioregenerative प्रयोगों के परिणाम का मूल्यांकन करने के लिए यह जरूरी है कि हार्ट फंक्शन पर नजर रखी जा सके. axolotl समन्दर (mexicanum) एक अच्छी तरह से अपक्षयी जीव विज्ञान प्राप्त आकार है कि कार्डियक समारोह के मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है में मॉडल प्रजातियों की स्थापना का प्रतिनिधित्व करता है । इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य इकोकार्डियोग्राफी का उपयोग कर axolotl में कार्डियक फंक्शन को मापने के लिए reproducibly तरीकों को स्थापित करना है । विभिन्न निश्चेतक के आवेदन (benzocaine, MS-२२२, और propofol) का प्रदर्शन किया है, और दोनों anesthetized और unanesthetized axolotls में दो आयामी (2d) echocardiographic डेटा का अधिग्रहण बताया गया है । 2d इकोकार्डियोग्राफी के तीन आयामी (3 डी) दिल अस्पष्टता और माप की मनोवाद से ग्रस्त कर सकते हैं, और इस घटना को कम करने के लिए एक ठोस विधि, अर्थात् इंट्रा/अंतर-ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण, मापने के लिए और इस पूर्वाग्रह को कम करने के लिए है प्रदर्शन. अंत में, एक बहुत ही उच्च spatiotemporal संकल्प और स्पष्ट रक्त से ऊतक कंट्रास्ट के साथ धड़कता axolotl दिल के 3 डी echocardiographic डेटा प्राप्त करने के लिए विधि वर्णित है । कुल मिलाकर, इस प्रोटोकॉल आवश्यक तरीके प्रदान करने के लिए हृदय समारोह और मॉडल शरीर रचना विज्ञान का मूल्यांकन करना चाहिए, और axolotl में प्रवाह गतिशीलता अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग दोनों अपक्षयी जीवविज्ञान और सामांय शारीरिक प्रयोगों में अनुप्रयोगों के साथ ।

Introduction

कोरोनरी हृदय रोग दुनिया भर में1,2मौत का एक प्रमुख कारण है । हालांकि कई तेजी से और ठीक देखते चिकित्सा हस्तक्षेप की वजह से एक रोधगलन जीवित रहने, मानव में कोरोनरी घटनाओं अक्सर अतिवृद्धि, बिजली की खराबी, और दिल की एक कम कार्यात्मक क्षमता के साथ जुड़े scarring fibrotic के लिए नेतृत्व . हृदय ऊतक की अपक्षयी क्षमता की यह कमी स्तनधारियों के बीच साझा किया जाता है और हालांकि स्तनधारी कार्डियक पुनर्जनन के विवादास्पद दावों की सूचना दी गई है, इन विशिष्ट murine उपभेदों के लिए सीमित किया गया है3,4 और हाइपोक्सिया चूहों का इलाज किया5. इस प्रकार, हृदय की अपक्षयी चिकित्सा और जीव विज्ञान के क्षेत्र में आम तौर पर गैर स्तनधारी पशु मॉडल के लिए सीमित करने के लिए आंतरिक दिल की अपक्षयी घटना का अध्ययन है । zebrafish (ढाणियो rerio) पिछले एक दशक में आंतरिक दिल पुनर्जनन6,7,8,9,10 के लिए सबसे अच्छी तरह से चरित्र मॉडल के रूप में स्थापित किया गया है . कारण आसान प्रयोगशाला रखरखाव, एक छोटी पीढ़ी के समय और आणविक उपलब्ध उपकरणों की एक विस्तृत सरणी, zebrafish अच्छी तरह से आनुवंशिक और आणविक तंत्र के लिए एक मॉडल के रूप में अनुकूलित है हृदय विकास और पुनर्जनन अंतर्निहित । हालांकि, zebrafish दिल के मिनट आयाम यह कार्यात्मक मूल्यांकन के लिए कम अनुकूल बनाने के लिए, और जटिल शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं और गैर zebrafish के tetrapod फाइलोजेनी इस प्रजाति में निष्कर्षों के समझदार एक्सट्रपलेशन सीमा, इस प्रकार अंय बड़े tetrapod मॉडल के उपयोग का औचित्य साबित । हड्डीवाला दिल पुनर्जनन के एक से अधिक मॉडल के एक caudate amphibian, पूर्वी ंयूट (Notophthalmus viridescens)11, एक प्रजाति है कि एक मूल्यवान मॉडल12रहता था ।

हाल के वर्षों में एक और caudate amphibian, मैक्सिकन axolotl (mexicanum) के रूप में एक बड़ा दृश्य में प्रवेश किया है (अप करने के लिए शरीर द्रव्यमान के १०० ग्राम) और उच्च प्रयोगशाला अनुकूलनीय पशु मॉडल के एक विस्तृत सरणी के लिए अंग पुनर्जनन फैले विषयों, रीढ़ की हड्डी में चोट, और कार्डिएक पुनर्जनन13,14,15,16,17। axolotl उच्च आवृत्ति इकोकार्डियोग्राफी और दिल की ventral ओर calcified संरचनाओं के अभाव का उपयोग कर दिल पर कार्यात्मक माप के लिए अत्यधिक उत्तरदायी है छवि कलाकृतियों के एक बहुत निचले स्तर के साथ अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के लिए अनुमति देता है (ध्वनिक छाया और विशेष रूप से गूंज) की तुलना में calcified उरोस्थि और पसलियों के साथ अंय मॉडल पशुओं में मनाया ।

निंनलिखित प्रोटोकॉल का वर्णन कई विभिंन तरीकों और तैयारी (चित्रा 1, चित्रा 2) दोनों anesthetized में axolotl दिल पर reproducible echocardiographic माप प्राप्त करने के लिए (तीन अलग निश्चेतक लागू: benzocaine, MS-२२२ और propofol) और दो में unanesthetized पशु (चित्रा 3, चित्रा 4, चित्रा 5, चित्रा 6, चित्रा 7, अनुपूरक फाइलें 1-12) और तीन (चित्रा 8, चित्रा 9, अनुपूरक फ़ाइलें 13-14) स्थानिक आयाम. amphibian दिल तीन-चैंबर्ड (दो atria और एक एकल निलय) है । atria एक बड़े साइनस venosus और कांउस वाहीनी बहिर्वाह पथ (चित्रा 2) में निलय खाली द्वारा आपूर्ति कर रहे हैं । चूंकि सबसे अधिक जोर परंपरागत रूप से वेंट्रिकुलर पुनर्जनन पर रखा गया है और atria6,7,8,9,10,11 की वसूली पर कम , 12 , 14 , 17, इस प्रोटोकॉल मुख्य रूप से वेंट्रिकुलर समारोह की माप पर केंद्रित है ।

Amphibian इकोकार्डियोग्राफी साहित्य में अच्छी तरह से वर्णित नहीं है, और 2 डी इस पत्र में वर्णित तरीकों के विकास के लिए सबसे अच्छा एक निश्चित समय और प्रयोगात्मक सेटिंग में धड़कते axolotl दिल की कार्यक्षमता का प्रतिनिधित्व करने की आवश्यकता से प्रेरित किया गया है । इस प्रकार, यहां वर्णित तरीकों दिल अपक्षयी प्रयोगों में लागू कर रहे हैं, जहां कार्डिएक समारोह बार एक पुनर्जनन प्रक्रिया के पाठ्यक्रम पर नजर रखी जा सकती है । इसके अतिरिक्त, तरीकों cardiophysiological प्रयोगों में axolotl पर सामान्य या संशोधित थोड़ा अन्य caudate या अनुरण amphibian मॉडल (जैसे, Xenopus) अवधि के लिए लागू किया जा सकता है । axolotl कई अलग उपभेदों और रंग रूपों में मौजूदहै (जैसे, wildtype, melanoid, सफेद, albino, ग्रीन ट्रांसजेनिक प्रोटीन अभिव्यक्ति के साथ सफेद प्रतिदीप्ति), लेकिन इन विशेषताओं की अनुकूलता को प्रभावित नहीं करते वर्णित प्रोटोकॉल के साथ axolotl । विधि यहां वर्णित 3d echocardiographic डेटा प्राप्त करने के लिए spatiotemporal छवि सहसंबंध (STIC) नैदानिक अल्ट्रासाउंड और द्विघात के लिए विकसित की विधि औसत पद्धति का एक संशोधित संस्करण है विकासशील चिकन में पहले वर्णित nucleated लाल रक्त कोशिकाओं18,19युक्त प्रजातियों में कोमल ऊतकों में रक्त speckles के संकेत को बढ़ाने । इस विधि axolotl दिल में हृदय संकुचन और गणना द्रव गतिशीलता के उन्नत मॉडलिंग के लिए अनुमति देता है ।

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Protocol

इस प्रोटोकॉल में किए गए प्रक्रियाओं की देखभाल और प्रयोगशाला पशुओं के उपयोग के लिए राष्ट्रीय डेनिश कानून के साथ अनुसार थे और प्रयोगों डेनिश राष्ट्रीय पशु प्रयोगों निरीक्षणालय (प्रोटोकॉल # 2015-15-0201-00615) द्वारा अनुमोदित किया गया.

1. तैयारी

  1. axolotl माध्यम तैयार करें ।
    1. लागू उच्च गुणवत्ता गैर रासायनिक axolotl माध्यम के रूप में नल का पानी का इलाज । यदि यह अनुपलब्ध है, तो ४०% Holtfreter का समाधान लागू करें ।
    2. ४०% तैयार करें (wt/Holtfreter के हल को भंग कर १५.८४ g NaCl, ०.५४ g CaCl2· 2H2o, १.११ g MgSO4· 7H2हे, और ०.२८८ g KCl को छान कर 1 L की मात्रा तक पानी में
  2. कर विसर्जन निश्चेतक ।
    1. २०० मिलीग्राम एथिल 4-aminobenzoate 3 मिलीलीटर एसीटोन में भंग करके benzocaine (एथिल 4-aminobenzoate) संवेदनाहारी समाधान तैयार करें और फिर इस मिश्रण को 1 L नल के पानी या ४०% Holtfreter के घोल में भंग कर दें ।
    2. तैयार एमएस-२२२ (एथिल 3-aminobenzoate methanesulfonic एसिड, भी सामांयतः tricane के रूप में जाना) भंग करके संवेदनाहारी समाधान २०० मिलीग्राम एथिल 3-aminobenzoate methanesulfonic एसिड सीधे 1 एल नल में पानी या ४०% Holtfreter के समाधान ।
    3. propofol तैयार (2, 6-diisopropylphenol) भंग करके संवेदनाहारी समाधान ३.३ मिलीग्राम 2, 6-diisopropylphenol में 1 एल नल में पानी या ४०% Holtfreter के समाधान. वैकल्पिक रूप से, ३.३ मिलीग्राम/L के लिए व्यावसायिक रूप से निर्मित समाधान पतला
      चेतावनी: Propofol एक शक्तिशाली मानव संवेदनाहारी है (नसों में प्रशासित) और देखभाल के साथ संभाला जाना चाहिए, पतला रूप में शामिल है ।
  3. इकोकार्डियोग्राफी के लिए बिस्तर और कंटेनर तैयार करें ।
    1. इकोकार्डियोग्राफी के लिए होंठ के आकार का पशु बिस्तर तैयार एक ७० सेमी x नरम कपड़े के ५५ cm टुकड़ा एक बार तह करके और फिर यह "burrito आकार" (आंकड़ा 1a) में रोलिंग । तो समाप्त होता है पर झुकना जब तक वे मिलते है और इन टेप एक साथ (आंकड़ा 1b) ।
    2. axolotl माध्यम में होंठ आकार संरचना में विलय अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के दौरान anesthetized axolotl को समायोजित करने के लिए । संरचना के लिए जानवर को सुरक्षित और ढीला रबर बैंड का उपयोग फ्लोटिंग को रोकने; इन मध्य mandibular और त्रिक क्षेत्र (चित्रा 1C) पर स्थिति ।
      नोट: रबर बैंड जानवर नहीं निचोड़ के रूप में यह hemodynamics को प्रभावित करेगा चाहिए ।
    3. unanesthetized axolotls पर 2d इकोकार्डियोग्राफी के लिए, एक 16 सेमी x 8 सेमी x 5 सेमी छेद में एक ३३ सेमी x 27 सेमी एक्स 5 सेमी polystyrene फोम के ब्लॉक (जैसे, एक मध्यम आकार polystyrene फोम कंटेनर से एक ढक्कन) पर नक्काशी से एक झूला तैयार (चित्रा 1 डी) ।
    4. छेद के माध्यम से प्लास्टिक की चादर का एक ३३ cm x 27 cm टुकड़ा पुश और polystyrene फोम ब्लॉक (चित्रा 1E) के ऊपर की सतह के लिए लपेटो के किनारों को एक झूला बनाने के लिए सुरक्षित । झूला में axolotl मध्यम से 3 सेमी गहराई तक डालें । unanesthetized axolotl प्लास्टिक लपेटो (चित्रा 1F) के माध्यम से आसान ventral उपयोग के लिए अनुमति झूला के नीचे करने के लिए सिंक जाएगा ।

2. Anesthetize Axolotls

  1. वांछित संवेदनाहारी समाधान (benzocaine, MS-२२२ या propofol) में विसर्जित axolotl ।
  2. बेहोशी की पहली लक्षण के लिए निरीक्षण, कम आंदोलनों और लेकन पलटा की बढ़ती हानि, यह जानवरों में 10 मिनट के भीतर प्रकट होता है < 10 g (< 10 cm) और 10 जी और ५० g के बीच जानवरों में 20 मिनट के भीतर शरीर द्रव्यमान का (10-22 cm) ।
  3. शरीर आंदोलनों की पूरी कमी के लिए निरीक्षण, गिल वेंटिलेशन आंदोलनों, और लेकन पलटा, और सुनिश्चित करें कि पशु गैर-उत्तरदायी है मध्यम दर्द उत्तेजना अंकों के बीच बद्धी चुटकी द्वारा परीक्षण किया ।
    नोट: तथ्य यह है कि सामांय संज्ञाहरण benzocaine anesthetized axolotls में 30 मिनट के भीतर पूरा हो गया है के बावजूद, कार्डियक समारोह 1 घंटे तक स्थिर नहीं है । यह मामला MS-२२२ या propofol anesthetized axolotls (figure 6A-F) में नहीं है ।
  4. सामान्य संज्ञाहरण के तहत axolotl बनाए रखने, संज्ञाहरण समाधान में जानवर रखने के लिए या गीला कागज संज्ञाहरण समाधान में गीला पोंछे में लिपटे ।
    नोट: संज्ञाहरण पशु की भलाई पर प्रतिकूल प्रभाव के बिना 7 एच के लिए बनाए रखा जा सकता है कि त्वचा और विशेष रूप से गिल नम रखा जाता है ।
  5. axolotl को फिर से जाग, संज्ञाहरण मुक्त माध्यम के लिए पशु हस्तांतरण ।
    नोट: जागरण का पहला संकेत गिल वेंटिलेशन आंदोलनों है । पशु 1 ज के भीतर उत्तेजना के लिए ईमानदार और उत्तरदायी होना चाहिए ।

3.2d इकोकार्डियोग्राफी पर Anesthetized Axolotl

  1. होंठ के आकार का पशु बिस्तर में एक लापरवाह स्थिति में anesthetized axolotl प्लेस (कदम 1.3.1-1.3.2) । ढीले रबर बैंड (चित्रा 1C) का उपयोग कर फ्लोटिंग से इसे सुरक्षित । यह सुनिश्चित करें कि वक्ष सतह मध्यम के 3-5 मिमी से आच्छादित है ।
    नोट: एक संक्षिप्त प्राप्ति के लिए (< 5 min) संवेदनाहारी-मुक्त माध्यम लागू किया जा सकता है । लंबे समय तक अधिग्रहण के लिए, संवेदनाहारी समाधान अल्ट्रासाउंड माध्यम के रूप में लागू किया जाना चाहिए माप भर में स्थिर हृदय समारोह सुनिश्चित करने के लिए ।
  2. पशु की लंबी धुरी (चित्रा 2a, चित्रा 3बी, अनुपूरक फ़ाइल 2) के समानांतर वक्ष क्षेत्र में पशु के midline पर transducer की स्थिति । transducer (चित्रा 2c और अनुपूरक फाइल 1) की सही जमावट सुनिश्चित करने के लिए सफेद और albino axolotls पर ठंडे प्रकाश स्रोत के साथ transillumination का प्रयोग करें ।
    1. axolotls वजन < 20 g के लिए, ५० MHz transducer का उपयोग करें; axolotls के लिए > 20 जी, एक ४० मेगाहर्ट्ज transducer का उपयोग करें । सही मानकीकृत छवि अधिग्रहण के लिए कपाल/पूर्वकाल दिशा की स्थिति सुनिश्चित करें । यदि यह मामला नहीं है transducer १८० ° घुमाएं या छवि पलटना ।
  3. सुनिश्चित करें कि लंबे अक्ष midline दृश्य में, निलय का एक छोटा सा भाग (वक्ष गुहा में दाईं ओर स्थित, चित्रा 2a) वेंट्रिकुलर diastole पर फ्रेम में प्रकट होता है और बाएँ और दाएँ atria का एक बड़ा भाग (केन्द्र में तैनात/ थोड़ा वक्ष गुहा में छोड़ दिया ओर, चित्रा 2a) और साइनस venosus दोनों अलिंद systole और diastole में दिखाई दे रहे हैं (3 चित्रा, बी).
  4. वेंट्रिकुलर लांग अक्ष देखें (चित्रा 2a) प्राप्त करने के लिए पशु के अधिकार की ओर transducer 1-3 mm का अनुवाद करें । जब अंत-systole निलय के पार-अनुभागीय क्षेत्र अपनी अधिकतम (चित्रा 3सी-एच) पर सही स्थिति प्राप्त है ।
  5. B-मोड में, > ५० फ्रेम के साथ ≥ 3 कार्डियक चक्र प्राप्त करें या तो ' जनरल इमेजिंग ' (उच्च स्थानिक/कम लौकिक संकल्प) या ' कार्डियोलोजी ' (कम स्थानिक/
    नोट: यह दृश्य वेंट्रिकुलर फ़ंक्शन के मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है । वेंट्रिकुलर फ़ंक्शन दो आयामों में मूल्यांकन किया जा सकता वेंट्रिकुलर भिन्नात्मक क्षेत्र परिवर्तन (FACv) से गणना की अंतिम-डायस्टोलिक और अंत-सिस्टोलिक पार अनुभागीय क्षेत्र निलय की (CSAv) समीकरण का उपयोग कर:
    Equation 11
    axolotl की निलय एक क्षेत्र के आकार और एक ज्यामिति आधारित स्ट्रोक मात्रा [एसवी (भू)] मान लिया जा सकता है समीकरण का उपयोग कर गणना:
    Equation 22
  6. निलय के केंद्र स्क्रीन के बीच में है जब तक पशु की लंबी धुरी के साथ transducer का अनुवाद करें । मध्य वेंट्रिकुलर लघु अक्ष दृश्य प्राप्त करने के लिए transducer ९० ° दक्षिणावर्त घुमाएं (चित्र 5 ए और बी, अनुपूरक फ़ाइल 10) । दिल की लंबी धुरी के साथ transducer का अनुवाद करके निलय के परिपत्र आकार का मूल्यांकन करें.
  7. लांग अक्ष विमान के लिए transducer लौटें और यह अनुवाद वापस midline या थोड़ा midline के बाईं ओर करने के लिए अलिंद लंबे अक्ष दो चैंबर देखें (चित्रा 2a) प्राप्त करने के लिए । सुनिश्चित करें कि सही स्थिति की पुष्टि की है कि अंत के पार अनुभागीय क्षेत्रों-systole atria उनके maxima और दो atria संयुक्त की रूपरेखा मान ' 8 ' झुका ~ बाईं ओर ४५ ° पर कर रहे है (चित्र 4a और बी, के द्वारा प्राप्त है अनुपूरक फाइल 6) ।
  8. बी मोड में > ५० फ्रेम के साथ ≥ 3 कार्डिएक चक्र के अधिग्रहण या तो ' जनरल इमेजिंग ' या ' कार्डियोलोजी ' मोड में ।
    नोट: axolotl के atria आकार में अनियमित हैं और 3 डी समारोह सीधे 2d डेटा से आस्थगित नहीं किया जा सकता है, इस प्रकार उनके समारोह में एक सूचकांक उपाय के रूप में मूल्यांकन किया जाना चाहिए अलिंद भिन्न क्षेत्र मौका (फका) के आधार पर संयुक्त पार अनुभागीय क्षेत्र (CSAa) दोनों के systole और diastole में अलिंद चेंबर्स:
    Equation 33
  9. transducer का सही की ओर अनुवाद करें जब तक कि बहिर्वाह पथ (कांउस वाहीनी) प्रकट न हो (वेंट्रिकुलर लंबा अक्ष देखने के लिए) (चित्र 2a) ।
    नोट: एक पूर्वकाल दिशा में निलय छोड़ने के बाद, बहिर्वाह पथ एक तेज मोड़ बनाता है और फिर एक पूर्वकाल दिशा संभालने और गिल शाखाओं और प्रणालीगत जहाजों में बंटवारे से पहले ventral सतह की ओर एक छोटे से कोण पर चलाता है ।
    1. सुनिश्चित करें कि सही बहिर्वाह पथ देखने की पुष्टि है कि बहिर्वाह के व्यास वेंट्रिकुलर अंत में अपनी अधिकतम पर है-systole और बहिर्वाह के द्वार पर तीन semilunar वाल्व के दो मध्य में दिखाई दे रहे है द्वारा प्राप्त है, बेदखली (चित्रा 4E, अनुपूरक फाइल 8) ।
      नोट: बहिर्वाह पथ के मध्यवर्ती भाग के transducer की ओर ventral दिशात्मकता की अनुमति देता है वेग और प्रवाह डॉप्लर इमेजिंग का उपयोग माप के लिए ।
  10. कार्डियक इंजेक्शन (फिगर 4F और अनुपूरक फाइल 9) के दौरान बहिर्वाह पथ में रक्त प्रवाह वेग को मैप करने के लिए रंग डॉपलर-मोड लागू करें । इसी तरह वेंट्रिकुलर और अलिंद विचारों में रक्त प्रवाह की कल्पना करने के लिए रंग डॉपलर और पावर डॉपलर इमेजिंग लागू करें (चित्रा 3E-एच, अनुपूरक फाइलें 4-5 और चित्रा 4cडी, और अनुपूरक फाइल 7).
  11. transducer की ओर चल रहे बहिर्वाह पथ के हिस्से में अधिकतम रक्त वेग की स्थिति में पल्स वेव (पीडब्लू) डॉपलर-मोड लागू करें.
    1. transducer (चित्रा 4g) के चेहरे को पूरी तरह से सीधा नहीं किया जा रहा बहिर्वाह के लिए समायोजित करने के लिए ४५ ° तक ' बीम कोण ' और ' कोणीय सुधार ' का उपयोग करें । सुनिश्चित करें कि पीडब्लू डॉपलर स्थिति हृदय चक्र (चित्रा 4E) के किसी भी चरण के दौरान बहिर्वाह के सर्पिल वाल्व से छा नहीं है.
  12. पीडब्लू डॉपलर-मोड ≥ 3 कार्डियक चक्र पर वेग/समय डेटा प्राप्त करते हैं ।
  13. बी के लिए लौटें-मोड और PWV प्राप्त किया गया था के रूप में सटीक एक ही विमान में ≥ 3 कार्डियक चक्र प्राप्त.
  14. वेग समय एक पूर्ण हृदय चक्र के लिए वेग/समय वक्र के तहत क्षेत्र के रूप में बहिर्वाह पथ में रक्त प्रवाह के अभिंन (VTI) (चित्रा 4g, g1) उपाय ।
    नोट: VTI और व्यास से (डी) अंत में बहिर्वाह पथ के बी से प्राप्त systole-मोड अधिग्रहण, एक पीडब्लू डॉपलर आधारित स्ट्रोक वॉल्यूम [एसवी (पीडब्लू)] समीकरण का उपयोग कर परिकलित किया जा सकता:
    Equation 44
    हृदय गति (HR) एक संपूर्ण हृदय चक्र की अवधि को मापने के द्वारा वेग/ कार्डियक आउटपुट [CO (पीडब्लू)] समीकरण का उपयोग करके परिकलित की जाती है:
    Equation 55
  15. टेढ़ा paragill दृश्य प्राप्त करें, एक दृश्य है कि बहिर्वाह पथ में रक्त प्रवाह वेग की माप के लिए एक विकल्प प्रदान करता है, इस तरह से है कि पशु का सही हिस्सा ऊपर की ओर (चित्रा बी) का सामना करना पड़ रहा है में axolotl ९० ° घूर्णन द्वारा बिस्तर के आकार का है । कोण और transducer घुमाएं और यह समानांतर स्थिति और सिर्फ फैला हुआ गिल (चित्रा बी) के पीछे । सुनिश्चित करें कि सही स्थिति की पुष्टि है कि बहिर्वाह पथ पर नीचे चल रहा है द्वारा प्राप्त है ~ ४५ ° और कि atria बेदखली के दौरान बहिर्वाह पथ के नीचे दिखाई देते हैं (चित्रा 5C, अनुपूरक फाइल 11) ।
  16. transducer (चित्रा 5d, अनुपूरक फ़ाइल 12) से दूर चल रहे बहिर्वाह पथ के भाग में अधिकतम रक्त वेग की स्थिति पर पीडब्लू डॉपलर-मोड लागू करें । transducer (चित्रा 5E) के चेहरे को पूरी तरह से सीधा नहीं किया जा रहा बहिर्वाह के लिए समायोजित करने के लिए ४५ ° तक ' बीम कोण ' और ' कोणीय सुधार ' का उपयोग करें ।
  17. पीडब्लू डॉपलर-मोड में ≥ 3 कार्डियक चक्र पर रक्त वेग प्राप्त करते हैं ।
  18. बी के लिए लौटें-मोड और PWV प्राप्त किया गया था के रूप में सटीक एक ही विमान में ≥ 3 कार्डियक चक्र प्राप्त.
    नोट: SV (पीडब्लू) और सह (पीडब्लू) टेढ़ा paragill दृश्य समीकरण 4 और समीकरण 5 का उपयोग करते हुए लंबे अक्ष दृश्य के लिए ऊपर वर्णित के लिए की गणना कर रहे हैं ।

4.2d इकोकार्डियोग्राफी पर Unanesthetized Axolotl

  1. झूला (step 1.3.3) में unanesthetized axolotl को प्रवण स्थिति में रखें ।
  2. तनाव से निपटने से उबरने के लिए 30-60 मिनट के लिए परेशान पशु छोड़ दें ।
  3. transducer सिर के साथ अल्ट्रासाउंड transducer स्थिति झूला में axolotl की ओर ऊपर की तरफ का सामना करना पड़ ।
  4. transducer पर अल्ट्रासाउंड जेल लागू करें ।
  5. धीरे, और पशु परेशान बिना, वक्ष क्षेत्र में पशु के midline पर transducer की स्थिति जानवर की लंबी धुरी के समानांतर ।
    नोट: यह वही है, लेकिन उल्टे, anesthetized axolotl (चरण ३.२) के लिए के रूप में स्थिति ।
  6. बी-मोड प्राप्त करें, रंग डॉपलर मोड, पीडब्लू मोड डेटा लंबी धुरी और छोटे अक्ष दृश्य में के रूप में चरणों में वर्णित 3.2-है ।
    नोट: एक परोक्ष paragill दृश्य unanesthetized axolotl में प्राप्य है । unanesthetized axolotls में echocardiographic डेटा गिल वेंटिलेशन आंदोलनों (एक आराम जानवर के लिए एक 10-20 एस अवधि) के बीच हासिल किया जाना चाहिए । यदि प्राप्ति के दौरान axolotl चलता है, तो मापन दोहराया जाना चाहिए.

5.2 डी इकोकार्डियोग्राफी डेटा का मूल्यांकन करें और मनोवाद को कम

  1. 2 डी अल्ट्रासाउंड इमेजिंग में संचालक/2 डी डेटा मनोवाद के आधार पर डेटा अधिग्रहण और डेटा विश्लेषण चरण में अंतर ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण प्रदर्शन द्वारा का कारण बनता है और कार्डियक फंक्शन के 3d मूल्यांकन से बचने/
    नोट: अध्ययन के स्टार्टअप में और जब नए कर्मियों को प्रशिक्षण इस मनोवाद quantified होना चाहिए और इंट्रा/अंतर-ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण का उपयोग कर कम ।
  2. संचालक/प्रेक्षक 1 (कम अनुभवी) के साथ एक दो व्यक्ति सेटअप में इंट्रा/अंतर-ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण शुरू ≥ 6 आम सहमति मापन प्रदर्शन करके 2 (अधिक अनुभवी) के खिलाफ परीक्षण किया जा रहा है एक साथ, दोनों बेंच पर काम सहित अल्ट्रासाउंड प्रणाली (ऑपरेशन) और प्रासंगिक मापदंडों (अवलोकन) के बाद विश्लेषण ।
  3. ऑपरेटरों और पर्यवेक्षकों के बीच पहुंच सहमति और संचालित (ऑपरेटर/1) अल्ट्रासाउंड प्रणाली ≥ 6 पशुओं पर प्रासंगिक डेटा प्राप्त करने के लिए (ऑपरेशन १.१) ।
  4. के बाद सीधे, संचालित (ऑपरेटर/2) अल्ट्रासाउंड प्रणाली एक ही जानवरों पर प्रासंगिक डेटा प्राप्त करने के लिए (ऑपरेशन २.१) ।
  5. जानवरों को 3 दिन के लिए ठीक कर दें । इसके बाद, (ऑपरेटर/प्रेक्षक 1) प्रक्रिया (ऑपरेशन १.२) दोहराएं ।
  6. विश्लेषण (संचालक/1) सभी मापा डेटा (आपरेशन 1.1/अवलोकन १.१; ऑपरेशन 2.1/अवलोकन १.१; ऑपरेशन 1.2/अवलोकन १.१) और बाद 24 एच ऑपरेटर/प्रेक्षक 2 के डेटा का विश्लेषण दोहराने (ऑपरेशन 2.1/
  7. विश्लेषण (संचालक/2) उसके द्वारा प्राप्त डाटा (ऑपरेशन 2.1/अवलोकन २.१) । ध्यान दें कि इस विश्लेषण द्वारा प्राप्त मानों को सही मानों के निकटतम माना जाता है.
  8. सभी अधिग्रहीत मानकों के बीच तुलना में भिन्नता, प्रवृत्तियों, और पूर्वाग्रह का मूल्यांकन नरम-प्रक्रति साजिश रचने, QQ साजिश रचने, टीपरीक्षण (बराबर मतलब), और एफपरीक्षण (बराबर विचरण) (चित्रा 6G).
    1. ध्यान दें कि आपरेशन 1.1/अवलोकन १.१ बनाम आपरेशन 2.1/अवलोकन १.१ तुलना अंतर ऑपरेटर भिंनता को दर्शाता है ।
    2. ध्यान दें कि आपरेशन 2.1/अवलोकन १.१ बनाम आपरेशन 2.1/अवलोकन २.१ तुलना अंतर प्रेक्षक भिंनता को दर्शाता है ।
    3. ध्यान दें कि आपरेशन 1.1/अवलोकन १.१ बनाम आपरेशन 1.2/अवलोकन १.१ तुलना अंतर ऑपरेटर भिंनता को दर्शाता है ।
    4. ध्यान दें कि आपरेशन 2.1/अवलोकन १.१ बनाम आपरेशन 2.1/अवलोकन १.२ तुलना अंतर प्रेक्षक भिंनता को दर्शाता है ।
  9. सुनिश्चित करें कि मतलब है और विभिंन माप की भिंनता गैर चार तुलना के लिए काफी अलग हैं; मापा मूल्यों के बीच अंतर ± १.९६ मानक विचलन के भीतर पड़ना चाहिए, और न तो छोटे और न ही बड़े मूल्यों की कम शुद्धता की ओर कोई प्रवृत्तियों प्रकट करना चाहिए ।

6.3डी इकोकार्डियोग्राफी पर Anesthetized Axolotl

  1. 3d अधिग्रहण
    1. anesthetized axolotl को लिप-आकार वाले एनिमल बेड (step 1.3.1) में लापरवाह पोजीशन में रखें । ढीला रबर बैंड (चित्रा 1C) का उपयोग कर अस्थायी से यह सुरक्षित और वक्ष सतह मध्यम के 3-5 मिमी द्वारा कवर किया जाता है कि सुनिश्चित करें. 3d अधिग्रहण एक लंबी प्रक्रिया है, इसलिए संवेदनाहारी समाधान अल्ट्रासाउंड माध्यम के रूप में लागू करने के लिए माप भर में स्थिर कार्डियक समारोह सुनिश्चित करते हैं ।
    2. वक्ष क्षेत्र में पशु के midline पर transducer की स्थिति या तो पशु की लंबी धुरी के समानांतर (एक sagittal 3d रिकॉर्डिंग के लिए) या ओर्थोगोनल लंबी धुरी (आड़ा 3d रिकॉर्डिंग) के लिए ।
    3. में विमान आयाम (एक्स और वाई) और बाहर के विमान आयाम (जेड या टुकड़ा) में transducer अनुवाद करने के लिए सुनिश्चित करें कि पूरे कार्डियक क्षेत्र बाद में 3 डी पर कब्जा कवर किया जाएगा ।
    4. या तो ' जनरल इमेजिंग ' (उच्च स्थानिक/कम लौकिक संकल्प) या ' कार्डियोलोजी ' (कम स्थानिक/उच्च लौकिक संकल्प) मोड का चयन करके वांछित के रूप में फ्रेम दर और स्थानिक संकल्प को समायोजित करें । के लिए ०.३३ हर्ट्ज < HR < 1 हर्ट्ज के एक लौकिक रिज़ॉल्यूशन का उपयोग करें ५० फ़्रेम्स/उच्च स्थानिक संकल्प (' जनरल इमेजिंग ') जो हृदय चक्र 50-150 विशिष्ट चरणों में खंगाला जा करने के लिए अनुमति देता है पर प्राप्त की ।
    5. एक स्तर पर जहां शारीरिक संरचनाओं बमुश्किल कच्चे बी मोड छवि (~ 5 dB) में अंतिम पुनर्निर्माण में संकेत करने के लिए शोर अनुपात बढ़ाने के लिए पहचानने योग्य है ' 2d लाभ ' समायोजित करें ।
    6. प्रत्येक स्लाइस (z कदम) के लिए, रिकॉर्ड ≥ १,००० फ्रेम ।
    7. एक समय में एक z कदम transducer अनुवाद, जैसे, 20 µm या ५० µm, और दोहराने रिकॉर्डिंग जब तक पूरे हृदय क्षेत्र को कवर किया जाता है ।
  2. 3 डी पुनर्निर्माण (अनुपूरक फ़ाइलें 13 और 14) ।
    1. चिकित्सा DICOM (लिटिल एंडियन) में डिजिटल इमेजिंग और संचार में निर्यात अधिग्रहण ।
      नोट: प्रत्येक स्लाइस जिसमें फ़्रेम की एक सेट संख्या है, एक एकल फ़ाइल की रचना करेगा ।
    2. एक पूर्ण हृदय चक्र में फ्रेम की संख्या निर्धारित करें । के रूप में मानव संसाधन समय के साथ भिंन हो सकते हैं, दोनों पहली और अंतिम स्लाइस के लिए यह निर्धारित करते हैं । बाद में कम किया जा सकता है चरण रिज़ॉल्यूशन के प्रारंभिक ऊपरी आकलन के रूप में प्रति चक्र फ़्रेंस की उच्चतम संख्या सेट करें (चरण 6.2.8) ।
    3. बी मोड खिड़की के आसपास फसल सीमाओं और उत्पाद शुल्क अप्रासंगिक अंतरिक्ष का निर्धारण ।
      नोट: ये सीमाएं स्लाइस के दौरान स्थिर होनी चाहिए ।
    4. RGB रंग छवि को ३२-बिट में कनवर्ट करें ।
    5. स्टैक में प्रत्येक फ़्रेम के लिए सहसंबंध मान (C) परिकलित करें और सूत्र का उपयोग करके प्रथम कार्डियक चक्र में शामिल फ़्रेंस की संख्या:
      Equation 66
      नोट: यहां Equation 7 पहली छवि Equation 8 में Equation 9 समंवय (मैं, जंमू) में पिक्सेल के संकेत तीव्रता है और दूसरी छवि में एक ही है,, Equation 10 और Equation 11 , Equation 12 मतलब तीव्रता और मानक है विचलन, क्रमशः, तुलना में पहली और दूसरी छवि के, और मैं और जंमू छवि में कॉलम और पंक्तियों की संख्या रहे हैं । सहसंबंध मूल्यों के परिणामस्वरूप सरणी हृदय चक्र प्रति फ्रेम की संख्या के उत्पाद का आकार होगा और प्रति स्लाइस फ्रेम की कुल संख्या (जैसे, ७५ × १,००० = ७५,००० चित्रा 8में) (अनुपूरक में अनुकरणीय स्क्रिप्ट देखें फाइल 16) । एक या दोनों छवियों की तुलना में शून्य के पिक्सेल मानों का एक मानक विचलन है, लेकिन इस ultrasonographic छवियों में अत्यधिक संभावना नहीं है, तो सहसंबंध मान परिकलित किया जा सकता ।
    6. सहसंबंध मानों की सरणी में स्थानीय maxima का पता लगाएँ (आरेख 8A, स्वचालित रूप से स्थानीय maxima का पता लगाने के लिए अनुपूरक फ़ाइल 17 में अनुकरणीय स्क्रिप्ट देखें).
    7. सूत्र के उपयोग से पीक सहसंबंध मानों (यानी, कार्डियक चरणों से मेल खाते) के साथ फ़्रेंस की द्विघात औसत Q(औसत) परिकलित करें:
      Equation 147
      जहां n हृदय चरणों मिलान के साथ फ्रेम की कुल संख्या है, Equation 15 समंवय पर पिक्सेल की तीव्रता है (मैं, जे एनगु छवि के) और Equation 16 लौकिक अंकगणित का Equation 17मतलब है एनगु छवि के ( अनुपूरक फाइलमें अनुकरणीय पटकथा देखें 18) ।
    8. सभी स्लाइस के लिए चरण 6.2.3-6.2.7 दोहराएँ ।
    9. आसानी से पहचानने योग्य संरचनात्मक संरचनाओं (जैसे, मध्य वेंट्रिकुलर) के साथ एक स्लाइस (संदर्भ स्लाइस) का चयन करें और जांच अगर एक हृदय चक्र को खंगाला पहनावा औसत रूप से एक चक्र से मेल खाती है (यानी, अगर वहां रहे है अतिरिक्त एक से अधिक हृदय चक्र में जिसके परिणामस्वरूप चरणों) । ठीक एक हृदय चक्र उपज के लिए अतिरिक्त चरणों को हटाएँ (उदाहरण के लिए, एक अनुमानित ७५ चरणों से जा रहाहै/चक्र (वास्तविकता, १.०७ चक्र) में चित्रा 8 में निश्चित रूप से एक चक्र के लिए ७० चरणों में से युक्त चित्रा 8).
    10. पड़ोसी स्लाइस (टेस्ट स्लाइस) पर, पहनावा औसत एक कार्डियक साइकिल टीसंदर्भ टुकड़ा मान सूत्र (6 समीकरण) का उपयोग कर स्लाइस के साथ कार्डियक चरणों मिलान में ढेर (अनुपूरक फाइल में अनुकरणीय लिपियों देखें 19 और अनुपूरक फाइल 20) ।
      नोट: हालांकि दो गैर समान स्लाइस कार्डियक चक्र के दौरान किसी भी बिंदु पर पूरी तरह से समान दिखाई नहीं देंगे, एक पर्याप्त छोटे कदम आकार के साथ आसंन स्लाइस (जैसे, 20 µm या ५० µm) स्पष्ट सहसंबंध में जिसके परिणामस्वरूप समानताएं होगा मान maxima कि मिलान चरणों में अनुवाद किया जा सकता है ।
    11. सभी स्लाइस के लिए चरण 6.2.9-6.2.10 दोहराएँ ।
    12. एक ही 3 डी टैग की गई छवि फ़ाइल स्वरूप में पूरे 3 डी पुनर्निर्माण पतन (TIF) जेड स्लाइस और टी फ्रेम युक्त या DICOM फ़ाइलों के ढेर में ।
      नोट: डेटा आकार को कम करने के लिए प्रत्येक आयाम में, संकेत करने के लिए शोर अनुपात में वृद्धि और आइसोट्रोपिक डेटा उत्पन्न कर सकते हैं (में विमान का संकल्प आमतौर पर कई परतों से बाहर के विमान संकल्प की तुलना में अधिक है).

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Representative Results

axolotl में Intrapericardial स्थान पशु के आकार पर निर्भर है । छोटे जानवरों (2-20 जी, 7-15 सेमी) pericardial द्रव की एक अतिरिक्त (इकोकार्डियोग्राफी में अंधेरा दिखने) बड़ा यौन परिपक्व जानवरों में जबकि कार्डियक कक्षों के आसपास होगा (> 20 जी, > 15 सेमी) मंडलों intrapericardial के सबसे पर कब्जा होगा अंतरिक्ष. axolotl दिल के echocardiographic विचारों के प्रतिनिधि परिणामों के लिए सबसे अच्छा सिंहावलोकन प्रदान करने के लिए, एक छोटे जानवर (10 ग्राम, 10 सेमी) चित्रा 3, चित्रा 4, चित्रा 5, और 9 चित्राके लिए लागू किया गया था ।

लंबी धुरी देखने आम तौर पर axolotl में कार्डियक एनाटॉमी का एक अच्छा सिंहावलोकन प्रदान करता है । साइनस venosus, atria के साथ midline विमान में प्रवेश, और विमान में निलय का हिस्सा (चित्रा 3ए, बी, अनुपूरक फ़ाइल 2), या तो वेंट्रिकुलर विमान (चित्रा 3सी-एच) या अलिंद विमान (चित्रा 4a -D) transducer को क्रमशः पशु के दाएं या बाएं अनुवाद करके पहुंचा जा सकता है । निलय गोलाकार और उच्च trabeculated (चित्रा3 सी, अनुपूरक फ़ाइलें .3-5) दिखाई देगा, जबकि atria एक अधिक अनियमित आकार और लगभग कोई trabeculation (चित्रा 4a, अनुपूरक फाइल 6, अनुपूरक फाइल 7) । लघु अक्ष देखें (चित्र 5, बी, अनुपूरक फाइल 10) axolotl दिल के हृदय शरीर रचना विज्ञान के एक कम आसानी से व्याख्यात्मक सिंहावलोकन प्रदान करता है, लेकिन यह सही हृदय संकुचन के मूल्यांकन के लिए योगदान देता है (उदा. , infarcted या परिपत्र निलय के गैर करार क्षेत्रों स्पष्ट रूप से इस दृश्य विमान में कल्पना कर रहे हैं) । लंबे समय अक्ष दृश्य विमान में, बहिर्वाह पथ के केंद्र निलय के केंद्र के लिए बारीकी से तैनात है (चित्रा 2a, और चित्रा 4E और अनुपूरक फाइल के साथ 3 सी की तुलना 2 फ़ाइल पूरक 8 ). बहिर्वाह पथ के कोमल ऊतक रक्त इंजेक्शन पर चलती हो जाएगा के बाद से, दोनों लंबी धुरी और टेढ़ा paragill विमान में पल्स वेव डॉपलर द्वारा मापा एक हृदय चक्र के दौरान उच्च तीव्रता रक्त संकेत से कम तीव्रता शोर से adjoined किया जाएगा आसपास के नरम ऊतक के संचलन (ग्रे क्षेत्र में सफेद क्षेत्र के आसपास के वेग/समय वक्र में चित्रा 4g और चित्रा 5E) । आम तौर पर, रक्त संकेत और कोमल ऊतक शोर के बीच इसके विपरीत काफी बड़ा होना चाहिए केवल रक्त संकेत जब वेग समय को मापने अभिंन (आंकड़ा 4g (g1 बढ़ाई) और चित्रा 5E (e1 बढ़ाई)) ।

रक्त प्रवाह पैटर्न के गुणात्मक मूल्यांकन के लिए, रंग डॉपलर और पावर डॉपलर इमेजिंग विभिन्न कार्डियक कक्षों में प्रवाह पैटर्न के विज़ुअलाइज़ेशन प्रदान करते हैं (निलय: चित्रा 3E-एच, अनुपूरक फाइल 4, अनुपूरक फाइल 5; atria: चित्रा 4c, डी, अनुपूरक फ़ाइल 7; बहिर्वाह पथ: चित्रा 4F, चित्रा 5d, अनुपूरक फ़ाइल 9, अनुपूरक फ़ाइल 12) ।

प्रयोगशाला प्रयोग के लिए इस्तेमाल किया Axolotls 2-4 जी के प्रारंभिक पोस्ट लार्वा चरण से 10-30 ग्राम में पूर्ण परिपक्वता के लिए आकार में भिंनता है और बड़े जानवरों > १०० जी इसी तरह, हृदय समारोह और कार्यात्मक मापदंडों के कुछ निरपेक्ष मूल्यों यहां वर्णित निर्भर जानवरों के आकार पर । आम तौर पर, आंशिक क्षेत्र परिवर्तन 40-50% (बड़ा जानवरों के लिए कम मूल्यों की ओर टेढ़ा) पर लेकर मूल्यों के साथ अलग आकार समूहों में लगातार है । स्ट्रोक की मात्रा जानवर के आकार पर अत्यधिक निर्भर है, यानी, दिल का आकार, उदा से लेकर, 20-30 µ एल में 5 ग्राम axolotls, 50-70 µ एल में 10 ग्राम axolotls, और 250-300 µ एल में ५० ग्राम axolotls. दिल की दर और कुछ हद तक स्ट्रोक की मात्रा के लिए लागू संवेदनाहारी और संज्ञाहरण के स्तर पर अत्यधिक निर्भर हैं (चित्रा 6A-एफ, चित्रा 7) ।

पारंपरिक इंट्रा/अंतर-ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण शामिल है चित्रमय अभ्यावेदन (क्यू-क्यू भूखंडों और नरम-Altman भूखंडों) और समान माध्य के लिए परीक्षण (t-परीक्षण) और प्रसरण (F-परीक्षण) डेटा के सामान्य वितरण का मूल्यांकन करने के लिए और तुलना करने के लिए सटीकता और दो व्यक्तियों के बीच परिशुद्धता (चित्रा 6G) ।

3d इकोकार्डियोग्राफी अधिक पारंपरिक 2d अधिग्रहण करने के लिए एक अतिरिक्त आयाम (जेड या गहराई) कहते हैं । यह डेटा (चित्रा 9A), reslicing (चित्रा9B), सतह और मात्रा के पुनर्निर्माण (चित्रा 9C, अनुपूरक फाइल 13, और अनुपूरक फाइल 14), और फॉल्ट के बहु-planar दृश्य के लिए अनुमति देता है और 3 डी मॉडल की जनरेशन (चित्रा 9C, अनुपूरक फ़ाइल 15) ।

Figure 1
चित्र 1. anesthetized और unanesthetized axolotl के इकोकार्डियोग्राफी के लिए बिस्तर और कंटेनर तैयार करना । (क) कपड़े का एक नरम टुकड़ा एक बार जोड़ रहा है और "burrito आकार" में लुढ़का । (ख) समाप्त होता है वापस मुड़े और टेप के लिए एक axolotl के लिए बिस्तर के आकार का पानी के भीतर स्कैनिंग के दौरान पलंग । (ग) एक anesthetized axolotl के 2d और 3 डी इकोकार्डियोग्राफी के लिए, पशु धीरे बिस्तर के आकार का दरार में एक लापरवाह स्थिति में रखा है और मध्य mandibular और त्रिक क्षेत्र पर रबर बैंड के साथ तय की । (डी, ई) एक झूला बाहर नक्काशी polystyrene फोम और ऊपरी सतह के लिए टेप प्लास्टिक लपेटो के एक टुकड़े में एक वर्ग छेद से तैयार किया जाता है । (च) एक unanesthetized axolotl के 2d इकोकार्डियोग्राफी के लिए, पशु झूला में एक प्राकृतिक प्रवण स्थिति में रखा गया है और एक जेल के साथ संपर्क किया नीचे से transducer टिप कवर किया । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्र 2. Transducer प्लेसमेंट. (A, B) लंबी धुरी और छोटे अक्ष देखने के लिए transducer की अनुमानित स्थिति के साथ axolotl में धमनी नेटवर्क के मॉडल (एक) और टेढ़ा paragill दृश्य (बी). (ग) एक शक्तिशाली ठंडा प्रकाश स्रोत के साथ Transillumination transducer लागू करने से पहले कार्डियक चैंबर का सही स्थान खोजने में सहायता कर सकते है ( अनुपूरक फ़ाइल 1देखें) । संरचनात्मक संक्षिप्त नाम: A, atria; बहुधा, बहिर्वाह पथ; SinV, साइनस venosus; व्ही, निलय. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्र 3. प्रतिनिधि लांग अक्ष निलय के echocardiographic विचार । (A, B) b-मोड में विशिष्ट लंबा अक्ष midline दृश्य ( चित्र 2aमें पीली रेखा) वेंट्रिकुलर अंत-डायस्टोलिक (A) और end-सिस्टोलिक (b) चरणों में (वीडियो प्रस्तुतिकरण के लिए अनुपूरक फ़ाइल 2 देखें) । (सी, डी) बी मोड में निलय की लंबी धुरी को देखने ( चित्रा 2aमें काली रेखा) वेंट्रिकुलर अंत में डायस्टोलिक (सी) और अंत में सिस्टोलिक (डी) चरणों (वीडियो प्रतिनिधित्व के लिए अनुपूरक फ़ाइल 3 देखें). (ईएच) के रूप में इसी तरह के दृश्य विमान में (क) और (ख) रंग डॉपलर (सीडी) और पावर डॉपलर (पीडी) मोड में रक्त प्रवाह का प्रदर्शन ( अनुपूरक फाइल 4 देखें और सीडी और पीडी-मोड के वीडियो प्रतिनिधित्व के लिए अनुपूरक फाइल 5 , क्रमशः). CD-मोड छवियों में लाल रंग transducer और नीले रंग की ओर बहने वाले रक्त का संकेत देते हैं । कार्डियक चैंबर और रक्त प्रवाह बिंदीदार लाइनों के साथ प्रकाश डाला गया है । में डाला कार्टून (क) और (ग) लंबी धुरी midline दृश्य के सापेक्ष transducer और अनुवाद का प्लेसमेंट दिखाएँ. संरचनात्मक संक्षिप्त नाम: A, atria; डीसी (एल), कुवियर की बाईं वाहिनी; बहुधा, बहिर्वाह पथ; SinV, साइनस venosus; व्ही, निलय. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4. प्रतिनिधि लांग अक्ष atria और बहिर्वाह पथ के echocardiographic विचार । (A, B) b-मोड में atria का लंबा अक्ष दृश्य ( चित्र 2aमें हरी रेखा) अलिंद end-डायस्टोलिक (A) और end-सिस्टोलिक (b) चरणों में (वीडियो प्रस्तुतिकरण के लिए अनुपूरक फ़ाइल 6 देखें) । (सी, डी) के रूप में समान दृश्य विमान में (ए) और (बी) रंग डॉपलर (सीडी) मोड में रक्त प्रवाह का प्रदर्शन (वीडियो प्रतिनिधित्व के लिए अनुपूरक फ़ाइल 7 देखें). (ङ) मध्य-बेदखली चरण में बी-मोड ( चित्र 2aमें नीली रेखा) में बहिर्वाह पथ का लंबा अक्ष दृश्य (वीडियो प्रस्तुतिकरण के लिए अनुपूरक फ़ाइल 8 देखें) । च: के रूप में समान दृश्य विमान में (ई) सीडी में रक्त के प्रवाह का प्रदर्शन मोड (वीडियो प्रतिनिधित्व के लिए अनुपूरक फ़ाइल 9 देखें) । (छ) में समान दृश्य विमान के रूप में (ई) और (एफ) पल्स वेव डॉपलर (पीडब्लू) मोड में गर्मी दर का पता लगाने और वेग समय अभिंन (VTI) स्ट्रोक मात्रा गणना के लिए माप के लिए अनुमति देता है । CD-मोड छवियों में लाल रंग transducer और नीले रंग की ओर बहने वाले रक्त का संकेत देते हैं । कार्डियक चैंबर और रक्त प्रवाह बिंदीदार लाइनों के साथ प्रकाश डाला गया है । पीले और लाल तीर सिर बहिर्वाह पथ और बहिर्वाह पथ में सर्पिल वाल्व, क्रमशः की जड़ में semilunar वाल्व से संकेत मिलता है । में डाला कार्टून (क) और (ङ) transducer और अनुवाद की जमावट लंबी धुरी midline दृश्य के सापेक्ष दिखाएँ. संरचनात्मक संक्षिप्त नाम: A (R), right atrium; अ (ल), वाम atrium; बहुधा, बहिर्वाह पथ; SinV, साइनस venosus; वि, निलय; वीसी, वेना कावा. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5. प्रतिनिधि लघु अक्ष और टेढ़ा निलय और बहिर्वाह पथ के paragill echocardiographic विचार । (A, B) b-मोड में निलय की लघु धुरी देखने ( चित्रा 2aमें ग्रे रेखा) वेंट्रिकुलर अंत में डायस्टोलिक (ए) और अंत सिस्टोलिक (बी) चरणों (वीडियो प्रतिनिधित्व के लिए अनुपूरक फ़ाइल 10 देखें) । (ग) मध्य बेदखली चरण में ख-मोड ( चित्र2 बी में बैंगनी रेखा) में बहिर्वाह पथ का टेढ़ा paragill दृश्य (वीडियो प्रतिनिधित्व के लिए अनुपूरक फाइल 11 देखें) । (घ) में समान दृश्य विमान (सी) के रूप में सीडी में (सी) रक्त प्रवाह का प्रदर्शन मोड (देखें अनुपूरक वीडियो प्रतिनिधित्व के लिए फ़ाइल 12 ) । (ङ) समान दृश्य विमान के रूप में (C) और (D) पल्स वेव डॉपलर (पीडब्लू) मोड में गर्मी दर का पता लगाने और स्ट्रोक मात्रा गणना के लिए वेग समय अभिन्न (VTI) माप के लिए अनुमति देता है. CD-मोड छवियों में लाल रंग transducer और नीले रंग की ओर बहने वाले रक्त का संकेत देते हैं । कार्डियक चैंबर और रक्त प्रवाह बिंदीदार लाइनों के साथ प्रकाश डाला गया है । में डाला कार्टून (क) और (ग) लंबी धुरी midline दृश्य के सापेक्ष transducer और अनुवाद का प्लेसमेंट दिखाएँ. संरचनात्मक संक्षिप्त नाम: A, atria; बहुधा, बहिर्वाह पथ; SinV, साइनस venosus; व्ही, निलय. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 6
चित्रा 6. दिल की दर और स्ट्रोक मात्रा माप के प्रतिनिधि परिणाम, संज्ञाहरण के प्रभाव, और प्रतिनिधि इंट्रा/अंतर-ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण । (A-C) हृदय गति (HR) unanesthetized आधार रेखा के सापेक्ष समय पर प्लॉट (0 एच पूर्ण संज्ञाहरण पर है) के लिए छह axolotls anesthetized में benzocaine (A), MS-२२२ (B), और propofol (C) । (डीएफ) स्ट्रोक खंड (एसवी) unanesthetized आधार रेखा के सापेक्ष समय पर साजिश रची (0 एच पूर्ण संज्ञाहरण पर है) benzocaine में छह axolotls anesthetized के लिए (डी), MS-२२२ (ई), और propofol (एफ) । (छ) स्ट्रोक मात्रा के अंतर-ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण । नरम-Altman भूखंडों [अंतर (Dif) ऑपरेटरों (सेशन)/observers (Obs) औसत के खिलाफ साजिश रची (औसत) के बीच] सामांय वितरित माप में कोई व्यवस्थित पूर्वाग्रह प्रकट करना चाहिए (q-q भूखंड) विभिंन ऑपरेटरों और पर्यवेक्षकों द्वारा प्राप्त की । समान माध्य के लिए परीक्षण (t-परीक्षण) और समान प्रसरण (F-परीक्षण) ऑपरेटरों/पर्यवेक्षकों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर प्रकट करना चाहिए (निचली दाईं ओर तालिका) । ए - एफ Thygesen एट अल के क्रिएटिव कॉमंस रोपण लाइसेंस (चित्रा 1 के तहत उपलब्ध सामग्री से संशोधित किया गया था । 21). कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।

Figure 7
चित्रा 7. ज्यामितीय और पल्स वेव डॉपलर विधि द्वारा अनुमानित स्ट्रोक की मात्रा की तुलना. स्ट्रोक की तुलना मात्रा (एसवी) या तो दो आयामी बी मोड ज्यामितीय (भू) माप या रक्त बहिर्वाह पथ से बाहर निकलने के वेग पर पल्स वेव डॉपलर माप द्वारा अनुमानित । एसवी (जियो) और एसवी (पीडब्लू) दो माप प्रकार के बीच में सेकंड के साथ एक ही छह पशुओं में दर्ज की गई है और तीन अलग निश्चेतक, benzocaine (नीले झुका हुआ चौकों), MS-२२२ (लाल चौकों), और propofol (हरे त्रिकोण) के बीच वसूली के एक सप्ताह के साथ का उपयोग अलग निश्चेतक लागू । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 8
चित्र 8. 3 डी इकोकार्डियोग्राफी के लिए प्रतिनिधि spatiotemporal छवि सहसंबंध । (क) हृदय चक्र प्रति ७५ तख्ते के साथ एक १,००० फ्रेम सिने डेटासेट में एक सहसंबंध आपरेशन के उपज सहसंबंध मूल्यों का वक्र प्रतिनिधित्व । केवल छोटे मतभेदों के साथ दो फ्रेम, हृदय के चरणों मिलान का संकेत है, एक उच्च सहसंबंध मूल्य निकलेगा । बाद में एक स्थानीय maxima खोज एल्गोरिथ्म सभी मिलान फ्रेम का पता लगाने के लिए डेटा पर लागू किया जा सकता है । (B) समान डेटा का ग्राफ़िकल प्रस्तुतिकरण (A) । जब पूरे सिने स्टैक के साथ पहले कार्डियक चक्र की तुलना करके सहसंबंध मान प्राप्त किए जाते हैं, तो अधिकतम सहसंबंध की विकर्ण रेखाएं हृदय के चरणों से मेल खाती हैं । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 9
चित्र 9. प्रतिनिधि 3d इकोकार्डियोग्राफी । (क) 3 डी की बहु planar दृश्य को खंगाला axolotl दिल. spatiotemporal छवि सहसंबंध प्रक्रिया कई विशिष्ट चरणों के साथ एक पूर्ण हृदय चक्र के पुनर्निर्माण के लिए अनुमति देता है (यहां ७० चरणों में) तीन स्थानिक आयामों में है कि फिर spatiotemporal घटना की वांछित जांच के लिए लोगों के रूप में कटा हुआ जा सकता है धड़कते दिल. (ख) तीन आड़ा स्लाइस को खंगाला ११५ स्लाइस 3 डी डेटा । द्विघात औसत प्रक्रिया रक्त-ऊतक इसके विपरीत को बढ़ाता है और संकेत करने के लिए शोर axolotl निलय के trabeculated प्रकृति की एक बेहतर सराहना और interatrial पट और के एक स्पष्ट दृश्य के लिए अनुमति अनुपात कम करती है और बहिर्वाह पथ में वाल्व । (ग) एक रंग कोडित विभाजित मॉडल के साथ तीन चरणों में धड़कन दिल की सतह और मात्रा अभ्यावेदन ( अनुपूरक फ़ाइल 13 और अनुपूरक की वीडियो के लिए फ़ाइल को देखें 14 सतह और मात्रा की पिटाई प्रदान की अभ्यावेदन हार्ट, और अनुपूरक एक तीन चरण के लिए 15 फ़ाइल इंटरैक्टिव 3 डी मॉडल) । संरचनात्मक संक्षिप्त नाम: A, atria; केऊ, caudal; सीआरए, कपाल; Dex, दायां (पशु अधिकार के लिए); दोर, पृष्ठीय; बहुधा, बहिर्वाह पथ; पाप, भयावह (जानवरों को छोड़ दिया करने के लिए); SinV, साइनस venosus; वि, निलय; ऊँचाइयाँ, ventral । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 1. Transillumination axolotl में कार्डियक चैंबर का पता लगाने के लिए। चित्र 2cदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 2. लंबी धुरी, midline दृश्य, बी-मोड । चित्र 3 ए, बीदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 3. लंबी धुरी, वेंट्रिकुलर दृश्य, बी-मोड । चित्र 3सी, डीदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 4. लांग अक्ष, वेंट्रिकुलर दृश्य, रंग डॉपलर मोड. देखिए चित्रा 3E, एफ. कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 5. लांग अक्ष, वेंट्रिकुलर दृश्य, पावर डॉपलर मोड. चित्रा 3g, एचदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 6. लंबी धुरी, अलिंद दृश्य, बी-मोड । चित्र 4a, बीदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 7. लांग अक्ष, अलिंद दृश्य, रंग डॉपलर मोड. चित्र 4c, डीदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 8. लांग अक्ष, बहिर्वाह पथ देखें, बी मोड । चित्रा 4Eदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 9. लांग अक्ष, बहिर्वाह पथ देखें, रंग डॉपलर मोड. चित्रा 4Fदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 10. लघु अक्ष, वेंट्रिकुलर दृश्य, बी मोड । चित्र 5 ए, बीदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 11. टेढ़ा paragill, बहिर्वाह पथ देखें, बी मोड । चित्रा 5Cदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 12. टेढ़ा paragill, बहिर्वाह पथ देखें, रंग डॉपलर मोड. चित्र 5dदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 13. ७० चरणों में धड़कन दिल की तीन आयामी सतह प्रतिपादन (१९.६ एमएस लौकिक संकल्प). चित्रा 9Cदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 14. तीन आयामी धड़कन ७० चरणों में दिल की मात्रा प्रतिपादन (१९.६ एमएस लौकिक संकल्प) । चित्रा 9Cदेखें । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 15. तीन चरणों में धड़क रहा है दिल की त्रि-आयामी इंटरैक्टिव मॉडल: वेंट्रिकुलर अंत-systole, वेंट्रिकुलर मध्य बेदखल, और वेंट्रिकुलर अंत-systole । चित्रा 7Cदेखें । सहभागी PDF फ़ाइल Adobe Acrobat रीडर 9 या उच्चतर में देखा जाना चाहिए । 3d सुविधा को सक्रिय करने के लिए, मॉडल पर क्लिक करें. कर्सर का उपयोग करना, यह अब घुमाने के लिए संभव है, ज़ूम, मॉडल पैन, और मॉडल के पेड़ में मॉडल के सभी क्षेत्रों को चालू किया जा सकता है/ मॉडल ट्री कई उप परतों है कि (+) खोला जा सकता है जिसमें एक पदानुक्रम है । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 16. प्रतिनिधि एक १,००० फ्रेम्स अधिग्रहण की ७५ फ्रेम के एक ऊपरी अनुमान के साथ के सहसंबंध मूल्य की गणना के लिए व्याख्या स्क्रिप्ट/ स्क्रिप्ट IJ1 मैक्रो भाषा में लिखा गया है और ImageJ में एक बैच मैक्रो के रूप में लागू किया जा सकता सहसंबंध मान (प्राप्ति प्रति ७५,०००) के पूरे z-स्टैक 3d डेटा की गणना करने के लिए । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 17. एक १,००० फ्रेम्स अधिग्रहण से सहसंबंध मूल्यों की एक श्रृंखला में स्वत: शिखर का पता लगाने के लिए प्रतिनिधि स्क्रिप्ट ७५ फ्रेम के एक ऊपरी अनुमान के साथ/ सहसंबंध मानों की श्रृंखला (स्तंभ B, पीले रंग में चिह्नित) को प्रतिस्थापित किया जा सकता है और मैक्रो की सक्रियण के बाद (Ctrl + r) हृदय चरणों से मेल खाते का चयन करें और द्विघात औसत प्रदर्शन करने के लिए आदेशों की सूची (स्तंभ Q, हरे रंग में चिह्नित) प्रदर्शित किया जाएगा । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 18. प्रतिनिधि व्याख्या स्क्रिप्ट के लिए हृदय के चरणों मिलान का चयन करें और ७५ फ्रेम के एक ऊपरी आकलन के साथ एक १,००० फ्रेम अधिग्रहण के औसत द्विघात प्रदर्शन/कार्डियक साइकिल (अनुपूरक फाइल 17 में कॉलम क्यू) । स्क्रिप्ट IJ1 मैक्रो भाषा में लिखा है और ImageJ में एक स्थूल के रूप में लागू किया जा सकता है एक पहनावा औसत एक चक्र बनाने के (७५ चरणों) 2d टुकड़ा । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 19. प्रतिनिधि एक ७० फ्रेम संदर्भ स्लाइस और एक आसन्न ७५ फ्रेम्स परीक्षण स्लाइस के बीच सहसंबंध मान की गणना के लिए स्क्रिप्ट की व्याख्या की । स्क्रिप्ट IJ1 मैक्रो भाषा में लिखा गया है और सहसंबंध मान (५,२५०) की गणना करने के लिए ImageJ में किसी मैक्रो के रूप में लागू किया जा सकता है । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

अनुपूरक फाइल 20. प्रतिनिधि एक ७० फ्रेम संदर्भ स्लाइस और एक आसन्न ७५ फ्रेम्स टेस्ट स्लाइस के बीच तुलना से सहसंबंध मूल्यों की एक श्रृंखला में स्वत: शिखर का पता लगाने के लिए एक्सेल स्क्रिप्ट । सहसंबंध मानों की श्रृंखला (स्तंभ C, पीले रंग में चिह्नित) को प्रतिस्थापित किया जा सकता है और मैक्रो की सक्रियण के बाद (Ctrl + t) परीक्षण स्लाइस में एक उपस्टैक के रूप में चयनित करने के लिए स्लाइस की सूची (स्तंभ L, पंक्ति 2, हरे रंग में चिह्नित) प्रदर्शित किया जाएगा । परीक्षण स्लाइस उपस्टैक विशेष रूप से संदर्भ स्लाइस करने के लिए फ़्रेम से मेल खाता होगा । कृपया यहां क्लिक करें इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए ।

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Discussion

axolotl और अंय गैर-स्तनधारी प्रजातियों में इकोकार्डियोग्राफी वयस्क स्तनधारियों को छोड़कर सभी इकोकार्डियोग्राफी में लाल रक्त कोशिकाओं के nucleated प्रकृति की वजह से स्तनधारी रीढ़ की तुलना में मौलिक अलग डेटा पैदावार । उदाहरण के लिए , माउस या मानव इकोकार्डियोग्राफी की तुलना में axolotl echocardiographic छवियों में एक स्पष्ट रक्त संकेत और कम रक्त से ऊतक इसके विपरीत में यह परिणाम है । यह ऊतक से रक्त भेद करने के लिए कठिन हो सकता है के रूप में unprocessed एकल फ्रेम अल्ट्रासाउंड छवियों पर छवि विभाजन कर सकते हैं और अधिक कठिन. हालांकि, इस घटना लाभप्रद जब रक्त संकेत द्विघात लागू करने से बढ़ाकर छवियों को बनाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है औसत प्रक्रिया पहले वर्णित18 और प्रोटोकॉल खंड 6 में axolotl इकोकार्डियोग्राफी के लिए संशोधित । के बाद से रक्त speckles अधिक नरम ऊतक में पाया उन से अधिक गतिशील हैं, द्विघात औसत इन दो डिब्बों जो दो और तीन आयामों में छवि विभाजन की सुविधा के बीच स्पष्ट विपरीत उत्पंन होगा ।

इस प्रोटोकॉल axolotl है कि अच्छी तरह से पहले21परीक्षण किया गया है के लिए तीन अलग निश्चेतक का वर्णन । दोनों benzocaine और MS-२२२ दिल की दर में वृद्धि को उत्तेजित, जो जब तनाव की स्थिति के तहत हृदय समारोह परीक्षण वांछनीय हो सकता है । Propofol संज्ञाहरण के दौरान दिल को कम तनाव लाती है और स्थितियों में unanesthetized इकोकार्डियोग्राफी के लिए एक प्रतिस्थापन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जहां अधिग्रहण समय unanesthetized axolotls में आसीन व्यवहार की सीमा से अधिक है ।

2d इकोकार्डियोग्राफी 3 डी दिल का वर्णन मनोवाद से प्रभावित है । इसलिए, प्रोटोकॉल अनुभाग 5 में बताए गए अनुसार वास्तविक प्रयोग करने से पहले इसका संचालन और अंतर-ऑपरेटर/प्रेक्षक विश्लेषण करना अनिवार्य है । इसी तरह, echocardiographic माप सूचकांक मूल्यों है कि विभिंन परिस्थितियों में हृदय समारोह में संभावित मतभेदों के बजाय निरपेक्ष मूल्यों की जांच के लिए लागू किया जा सकता है के रूप में और अधिक देखा जाना चाहिए । ज्यामितीय समीकरण (समीकरण 2) द्वारा निर्धारित स्ट्रोक मात्रा शायद ही कभी पल्स वेव डॉपलर समीकरण के रूप में एक ही निरपेक्ष मूल्य पैदावार (समीकरण 4; चित्रा 7), और यह तय किया जाना चाहिए जो उपाय करने के लिए प्रयोगों की एक श्रृंखला के दौरान पालन करने के लिए. एसवी (भू) एसवी (पीडब्लू) की तुलना में अधिक तेजी से प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन वेंट्रिकुलर आकार की गोलाकार धारणा केवल स्वस्थ समान रूप से अनुबंध करने वाले दिलों पर लागू होती है, और रोग और पुनर्जनन मॉडल में, एसवी (पीडब्लू) का बेहतर प्रतिबिंब के लिए विचार किया जाना चाहिए । सच स्ट्रोक मात्रा ।

सहसंबंध और प्रोटोकॉल खंड 6 की प्रक्रिया औसत द्विघात कई अलग इमेजिंग और गणितीय पैकेज में कार्यांवित किया जा सकता है । प्रोग्रामिंग कौशल और सॉफ्टवेयर संकुल के लिए उपयोग के बाद से जीवन विज्ञान के शोधकर्ताओं के भीतर बहुत भिंनता है, हम सॉफ्टवेयर संकुल में तरीकों के लिए प्रतिनिधि लिपियों प्रदान की ओर प्रयास किया है कि ज्यादातर शोधकर्ताओं से परिचित है (जैसे, एक्सेल) कि आसानी से संपर्क कर रहे है और स्वतंत्र रूप से उपलब्ध है (ImageJ: https://imagej.nih.gov/ij/index.html) । अनुपूरक फ़ाइलें 16 - 20 IJ1 मैक्रो भाषा और के रूप में. xlsm मैक्रोज़ कि भी कोडन में ंयूनतम अनुभव के साथ सुबोध होना चाहिए में लिखा व्याख्या अनुकरणीय लिपियों प्रदान करते हैं ।

आंतरिक हृदय पुनर्जनन एक विशेष रूप से छोटी प्रजातियों के दिलों में पाया घटना है (मानव के सापेक्ष), और इस प्रकार मापन और आधारभूत कार्डियक फंक्शन और कार्यात्मक प्रगति के इमेजिंग के दौरान पुनर्जनन दिल के आकार से चुनौती दी है और इमेजिंग मोडलिंग के स्थानिक संकल्प लागू । उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड इमेजिंग एक वांछनीय व्यापार के बीच बंद प्रदान करता है एक उच्च में विमान स्थानिक संकल्प (~ 30 x 30 µm2 पर ५० मेगाहर्ट्ज) कि vivo µ सीटी इमेजिंग में तुलनीय है और vivo µ एमआरआई, जो की एक गहराई है की तुलना में बहुत अधिक प्रवेश (~ ५० मेगाहर्ट्ज पर 1 सेमी) कई गुना फोकल माइक्रोस्कोपी से बड़ा है, और एक बहुत ही उच्च लौकिक संकल्प (50-300 फ्रेम/एस ५० मेगाहर्ट्ज, 1 सेमी गहराई) । transducer के मैनुअल या स्वचालित जेड आयामी आंदोलन के साथ युग्मित, अल्ट्रासाउंड चार आयामों में कार्डियक समारोह और शारीरिक मॉडलिंग के बेजोड़ पुनर्निर्माण सक्षम बनाता है । इसके अतिरिक्त, गैर इनवेसिव तकनीक की प्रकृति अनुदैर्ध्य प्रयोग के लिए अनुमति देता है । हमारे ज्ञान के लिए वर्तमान में कोई मैट्रिक्स सरणी उच्च आवृत्ति माइक्रो अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के लिए उपलब्ध ट्रांसड्यूसर हैं । इस प्रौद्योगिकी के विकास के बहुत से एक तेजी से प्रक्रिया में axolotl की है कि जैसे छोटे दिल के 3 डी डेटा के अधिग्रहण मदद करेगा यांत्रिक transducer चलती ।

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Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

हम कैसपर्सकी Hansen, विज्ञान के लिए संस्थान, आर्हस विश्वविद्यालय के लिए पहुंच प्रदान करने और 3 डी echocardiographic अधिग्रहण के लिए इलेक्ट्रॉनिक micromanipulator के साथ सहायता के लिए स्वीकार करना चाहते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Axolotl (Ambystoma mexicanum) Exoterra GmbH N/A All strains (wildtype, melanoid, white, albino, transgenic white with GFP) can be applied for echocardiography
Vevo 2100 Fujifilm, Visualsonics Vevo 2100 High frequency ultrasound system
MS700 Fujifilm, Visualsonics MS700 50 MHz center frequency, transducer
MS550s Fujifilm, Visualsonics MS550s 40 MHz center frequency, transducer
Micromanipulator Zeiss NA
Benzocain Sigma-Aldrich 94-09-7 ethyl 4-aminobenzoate
MS-222 Sigma-Aldrich 886-86-2 ethyl 3-aminobenzoate methanesulfonic acid
Propofol B. Braun Medical A/S NA 2,6-diisopropylphenol
Sodium chloride Sigma-Aldrich  7647-14-5  NaCl
Calcium chloride dihydrate Sigma-Aldrich 10035-04-8 CaCl2·2H2O
Magnesium sulfate heptahydrate  Sigma-Aldrich  10034-99-8  MgSO4·7H2O
Potassium chloride Sigma-Aldrich  7447-40-7 KCl
Acetone Sigma-Aldrich  67-64-1  Propanone
Soft cloth N/A N/A Any piece of soft cloth measuring appromixately 70 x 55 cm^2 e.g. a dish towel
Styrofoam block N/A N/A Any piece of Styrofoam block measuring approximately 33 x 27 x 5 cm^3 e.g. a medium sized Styrofoam cooler lid
Plastic wrap N/A N/A Any piece of plastic wrap e.g. food wrap
Tape BSN Medical 72359-02 Leukoplast sleek
Kimwipes Sigma-Aldrich Z188956  Kimwipes, disposable wipers 
Excel 2010 Microsoft N/A Excel 2010 or newer
ImageJ National Institutes of Health ImageJ 1.5e or newer. Rasband, W.S., ImageJ, U. S. National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA, https://imagej.nih.gov/ij/, 1997-2016. 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Forouzanfar, M. H., et al. Assessing the Global Burden of Ischemic Heart Disease. Glob. Heart. 7, 331-342 (2012).
  2. Go, A. S., et al. Heart Disease and Stroke Statistics--2014 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 129, e28-e292 (2014).
  3. Leferovich, J. M., et al. Heart regeneration in adult MRL mice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 98, 9830-9835 (2001).
  4. Leferovich, J. M., Heber-Katz, E. The scarless heart. Semin. Cell Dev. Biol. 13, 327-333 (2002).
  5. Nakada, Y., et al. Hypoxia induces heart regeneration in adult mice. Nature. 541, 222-227 (2017).
  6. Poss, K. D., Wilson, L. G., Keating, M. T. Heart regeneration in zebrafish. Science. 298, 2188-2190 (2002).
  7. Chablais, F., Veit, J., Rainer, G., Jazwinska, A. The zebrafish heart regenerates after cryoinjury induced myocardial infarction. BMC Dev. Biol. 11, 21 (2011).
  8. Gemberling, M., Bailey, T. J., Hyde, D. R., Poss, K. D. The zebrafish as a model for complex tissue regeneration. Trends. Genet. 29, 611-620 (2013).
  9. Gonzalez-Rosa, J. M., Martin, V., Peralta, M., Torres, M., Mercader, N. Extensive scar formation and regression during heart regeneration after cryoinjury in zebrafish. Development. 138, 1663-1674 (2011).
  10. Schnabel, K., Wu, C. C., Kurth, T., Weidinger, G. Regeneration of cryoinjury induced necrotic heart lesions in zebrafish is associated with epicardial activation and cardiomyocyte proliferation. PLoS One. 6 (4), e18503 (2011).
  11. Oberpriller, J. O., Oberpriller, J. C. Response of the adult newt ventricle to injury. J. Exp. Zool. 187, 249-260 (1974).
  12. Witman, N., Murtuza, B., Davis, B., Arner, A., Morrison, J. I. Recapitulation of developmental cardiogenesis governs the morphological and functional regeneration of adult newt hearts following injury. Dev. Biol. 354, 67-76 (2011).
  13. Gressens, J. An introduction to the Mexican axolotl (Ambystoma mexicanum). Lab Animal. 33, 41-47 (2004).
  14. Cano-Martínez, A., Vargas-González, A., Guarner-Lans, V., Prado-Zayago, E., León-Oleda, M., Nieto-Lima, B. Functional and structural regeneration in the axolotl heart (Ambystoma mexicanum) after partial ventricular amputation. Arch. Cardiol. Mex. 80, 79-86 (2010).
  15. McCusker, C., Gardiner, D. M. The axolotl model for regeneration and aging research: a mini-review. Gerontology. 57, 565-571 (2011).
  16. Khattak, S., et al. Optimized axolotl (Ambystoma mexicanum) husbandry, breeding, metamorphosis, transgenesis and tamoxifen-mediated recombination. Nat. Protoc. 9, 529-540 (2014).
  17. Nakamura, R., et al. Expression analysis of Baf60c during heart regeneration in axolotls and neonatal mice. Develop. Growth Differ. 58, 367-382 (2016).
  18. Tan, G. X. Y., Jamil, M., Tee, N. G. Z., Zhong, L., Yap, C. H. 3D Reconstruction of Chick Embryo Vascular Geometry Using Non-Invasive High-Frequency Ultrasound for Computational Fluid Dynamics. Ann. Biomed. Eng. 43, 2780-2793 (2015).
  19. Ho, S., Tan, G. X. Y., Foo, T. J., Phan-Thien, N., Yap, C. H. Organ Dynamics and Fluid Dynamics of the HH25 Chick Embryonic Cardiac Ventricle as Revealed by a Novel 4D High-Frequency Ultrasound Imaging Technique and Computational Flow Simulations. Ann. Biomed. Eng. , Epub ahead of print (2017).
  20. Wasmeier, G. H., et al. Reproducibility of transthoracic echocardiography in small animals using clinical equipment. Coron. Artery. Dis. 18, 283-291 (2007).
  21. Thygesen, M. M., Rasmussen, M. M., Madsen, J. G., Pedersen, M., Lauridsen, H. Propofol (2,6-diisopropylphenol) is an applicable immersion anesthetic in the axolotl with potential uses in hemodynamic and neurophysiological experiments. Regeneration. 4 (3), (2017).

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मेडिसिन इश्यू १४१ इकोकार्डियोग्राफी अल्ट्रासाउंड हार्ट कार्डियक ट्रा पुनर्जनन axolotl Ambystoma mexicanum spatiotemporal इमेज सहसंबंध
2d और 3d इकोकार्डियोग्राफी में Axolotl (<em>Ambystoma Mexicanum</em>)
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Dittrich, A., Thygesen, M. M.,… More

Dittrich, A., Thygesen, M. M., Lauridsen, H. 2D and 3D Echocardiography in the Axolotl (Ambystoma Mexicanum). J. Vis. Exp. (141), e57089, doi:10.3791/57089 (2018).

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