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Medicine

चूहों में वक्ष और उदर aorta के अल्ट्रासाउंड इमेजिंग aneurysm आयाम निर्धारित करने के लिए

Published: March 8, 2019 doi: 10.3791/59013
Automatic Translation
1, 2, 1, 1, 1,2, 1,2
1Saha Cardiovascular Research Center, University of Kentucky, 2Department of Physiology, University of Kentucky

Summary

अल्ट्रासाउंड इमेजिंग चूहों में वक्ष और उदर महाधमनी aneurysms के luminal आयाम निर्धारित करने के लिए एक आम साधन बन गया है. इस प्रोटोकॉल की प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए प्राप्त करने के लिए विश्वसनीय और reproducible दो आयामी अल्ट्रासाउंड छवियों आरोही और पेट की महाधमनी चूहों में.

Abstract

समकालीन उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड उपकरणों माउस aortas की माप की सुविधा के लिए पर्याप्त संकल्प किया है । इन उपकरणों व्यापक रूप से महाधमनी aneurysms के माउस मॉडल में महाधमनी आयामों को मापने के लिए इस्तेमाल किया गया है. aortic aneurysms को aortic के स्थाई dilations, जो आरोही और उदर क्षेत्रों में अक्सर होते है के रूप में परिभाषित कर रहे हैं । अल्ट्रासाउंड द्वारा महाधमनी आयामों के अनुक्रमिक माप vivo में महाधमनी aneurysms के विकास और प्रगति का आकलन करने के लिए प्रमुख दृष्टिकोण हैं. हालांकि कई रिपोर्ट अध्ययन अल्ट्रासाउंड इमेजिंग एक प्राथमिक समापन बिंदु के रूप में महाधमनी व्यास को मापने के लिए इस्तेमाल किया, वहाँ ऐसे जांच की स्थिति और कार्डियक चक्र, कि डेटा अधिग्रहण, विश्लेषण, और व्याख्या की सटीकता को प्रभावित कर सकता है के रूप में कारकों, संस्थापना कर रहे हैं । इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य एक विश्वसनीय और पुनरुद्देशनीय तरीके से महाधमनी व्यास को मापने के लिए अल्ट्रासाउंड के उपयोग पर एक व्यावहारिक गाइड प्रदान करना है. इस प्रोटोकॉल चूहों और उपकरणों की तैयारी का परिचय, उपयुक्त अल्ट्रासाउंड छवियों के अधिग्रहण, और डेटा विश्लेषण.

Introduction

aortic aneurysms आम संवहनी रोगों के एक स्थायी luminal फैलाव की विशेषता वक्ष और/या उदर aortic1,2,3,4हैं । कोई औषधीय चिकित्सा के फैलाव और महाधमनी aneurysms है, जो रोगजनक तंत्र में अंतर्दृष्टि के लिए की जरूरत पर जोर देती है टूटना को रोकने के लिए स्थापित किया गया है । महाधमनी aneurysms के तंत्र को स्पष्ट करने के लिए, माउस आनुवंशिक या रासायनिक जोड़तोड़ द्वारा उत्पादित मॉडल व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया है4,5,6,7,8, 9 , 10 , 11 , 12. चूहों में महाधमनी व्यास के सटीक परिमाणन महाधमनी धमनीविस्फार अनुसंधान का आधार है.

उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड के विकास महाधमनी आयामों में छोटे मतभेदों का पता लगाने के लिए छवियों के स्थानिक और लौकिक संकल्प में वृद्धि हुई है13,14,15. यह चूहों में महाधमनी व्यास के अनुक्रमिक माप सक्षम है, और इस प्रकार, यह महाधमनी aneurysms के murine अध्ययन में महाधमनी व्यास को मापने के लिए पसंदीदा तरीका बन गया है. हालांकि अल्ट्रासाउंड इमेजिंग एक सरल तकनीक है, महाधमनी एनाटॉमी और फिजियोलॉजी का ज्ञान सटीक मापन, डेटा विश्लेषण, और व्याख्या के लिए उपयुक्त चित्र प्राप्त करने के लिए आवश्यक है । महाधमनी समीपवर्ती वक्ष क्षेत्र16में चर वक्रता के साथ एक pulsating बेलनाकार अंग है । यह सामान्यतः अधिग्रहीत द्वि-आयामी (2d) छवियों में महाधमनी आयामों के एक गलत निर्धारण के लिए क्षमता के लिए योगदान देता है. महाधमनी माप की सटीकता aneurysmal राज्य17में महाधमनी पीड़ा द्वारा आगे समझौता किया जा सकता है. महाधमनी की dilations के विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माप प्राप्त करने के लिए, इस प्रोटोकॉल चूहों में समीपस् थ वक्ष और उदर महाधमनी व्यास को मापने के लिए एक उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड प्रणाली के उपयोग के लिए एक व्यावहारिक गाइड प्रदान करता है.

Protocol

चूहों में अल्ट्रासाउंड इमेजिंग केंटुकी संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (iacuc प्रोटोकॉल संख्या: 2018-2967) के विश्वविद्यालय के अनुमोदन के साथ किया जाता है । इमेजिंग के दौरान, चूहों आइसोफ्लूराने का उपयोग कर एनेस्थेटाइज्ड कर रहे हैं 1% – 3% vol/और एक हीटिंग प्लेटफॉर्म पर रखा प्रक्रियात्मक तनाव को कम करने और हाइपोथर्मिया को रोकने के लिए. नेत्र स्नेहक संज्ञाहरण के दौरान पलक पलटा के नुकसान के कारण कॉर्नियल क्षति को रोकने के लिए लागू किया जाता है ।

1. उपकरण सेटअप

  1. अल्ट्रासाउंड मशीन को चालू करें, हीटिंग प्लेटफॉर्म, और जेल गर्म (चित्रा 1) ।
  2. अल्ट्रासाउंड प्रोग्राम खोलें । अध्ययन की जानकारी, जैसे अध्ययन का नाम और माउस जानकारी दर्ज करें ।
  3. आइसोफ्लूराने vaporizer और ओ2 टैंक की जांच करें । यदि सामग्री कम है, तो आइसोफ्लूराने vaporizer भरें और/या यह एक नया O2 टैंक के लिए विनिमय ।
  4. प्रेरण कक्ष और नाक शंकु के लिए संवेदनाहारी सफाई फिल्टर से कनेक्ट करें ।
  5. प्रेरण कक्ष के लिए शाखा खोलें ।
  6. ओ2 टैंक चालू करें ।
  7. हे 2 के साथ चैंबर को भरने के लिए क्रमशः, 1 एल/मिनट और 0% vol/vol, के लिए संज्ञाहरण vaporizer पर ओ दो और आइसोफ्लूरेन knobsके बारी ।

2. माउस की तैयारी

  1. ओ2में माउस प्लेस-भरा प्रेरण चैंबर अवांछित हृदय संज्ञाहरण के कारण परिवर्तन को कम करने के लिए ।
  2. आइसोफ्लूराने vaporizer चालू करें (1.5%-2.5% vol/
  3. पिछले अंग वापसी पलटा के अभाव की पुष्टि करें ।
  4. चैंबर से माउस निकालें और प्रत्येक आँख में बाँझ ऑप्थैल्मिक स्नेहक की एक बूंद जगह.
  5. नाक शंकु को संज्ञाहरण अनुप्रेषित और प्रेरण चैंबर के लिए प्रवाह बंद.
  6. निश्चेतना नाक शंकु में अपनी नाक के साथ हीटिंग मंच पर माउस dorsally रखना ।
  7. एक कपास झाड़ू का उपयोग, छाती या पेट के लिए डिपिलेटरी क्रीम लागू करें । जलन से बचने के लिए डिप्लेटरी क्रीम की मात्रा को कम करें ।
  8. 1 मिनट के लिए रुको, और फिर, धीरे से सभी क्रीम और बाल पोंछ ।
  9. गर्म पानी से क्षेत्र को सिंचाई करें और क्रीम को पूरी तरह से हटाने के लिए सूखी पोंछ दें ।
  10. प्रत्येक चार तांबे पर डॉट जेल मंच पर होता है ।
  11. प्रत्येक पंजा पैड नीचे (हथेलियों नीचे) इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) रीडिंग के लिए सुराग के लिए टेप । इस दौरान एनेस्थेटाइज्ड करते हुए माउस की ईसीजी और श्वसन फिजियोलॉजी उपलब्ध करानी होगी ।
  12. सत्यापित करें कि हृदय गति 450 के बीच है-550 धड़कता/ के बाद से संज्ञाहरण कार्डियक समारोह को प्रभावित करता है, जो महाधमनी व्यास बदल सकते हैं, संज्ञाहरण की डिलीवरी दर को समायोजित इतना है कि हृदय की दर एक उपयुक्त श्रेणी में है.
  13. तैयार साइट के लिए prewarmed अल्ट्रासोनिक जेल लागू करें ।
  14. जांच को होल्डर को अटैच करें ।
  15. इष्टतम स्कैनिंग के लिए मंच घुमाएँ और जांच कम जब तक यह अल्ट्रासोनिक जेल के साथ संपर्क में है ।

3. वक्ष aorta की इमेजिंग

  1. नीचे माउस के बाईं ओर करने के लिए मंच झुकाव ।
  2. जांच को माउस के उरोस्थि के दाएं किनारे पर रखें (चित्र 2A) । जांच पर संदर्भ मार्कर का ओरिएंट करना ।
    नोट: जांच पर संदर्भ मार्कर जांच दिशा इंगित करता है और अल्ट्रासाउंड प्रणाली (चित्रा 2ए-डी) की निगरानी पर निर्माता के साथ संगत है । मार्कर की आकृति प्रत्येक अल्ट्रासाउंड सिस्टम में बदलती रहती है ।
  3. रक्त प्रवाह की पुष्टि करने के लिए वक्ष महाधमनी पर रंग डॉपलर का प्रयोग करें ।
  4. स्पष्ट रूप से (चित्रा 3ए, बी) महाधमनी दिखाने के लिए मंच और जांच कोण समायोजित करें ।
    नोट: महाधमनी वाल्व और अनामी और फेफड़े की धमनियों सही parasternal लंबे अक्ष को देखने के लिए संरचनात्मक स्थलों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इसलिए, इस दृश्य से महाधमनी छवियों महाधमनी वाल्व और अनामी और एक फ्रेम में फेफड़े की धमनियों (चित्रा 3एक) शामिल कर सकते हैं । यदि एक स्कैन में पूरे आरोही महाधमनी को पकड़ना मुश्किल है, तो महाधमनी फैलाव और टॉर्टसिटी जैसे महाधमनी विकृतियों के कारण, छवियों को अलग से कैप्चर किया जाना चाहिए । के बाद से अलग छवियों के लिए महाधमनी माप की एक underestimation कारण क्षमता है, मंच और जांच की ठीक स्थिति की आवश्यकता है । संपूर्ण आरोही एओर्टा (चित्र 3ग) इमेजिंग के लिए सही प्रास्टरनल लांग अक्ष दृश्य इष्टतम है । हालांकि, यह अक्सर इस दृश्य में महाधमनी साइनस पर कब्जा करने के लिए मुश्किल है, विशेष रूप से aneurysmal महाधमनी में. वाम प्रास्टनल लांग अक्ष दृश्य एक वैकल्पिक दृष्टिकोण के रूप में समीपस् थ आरोही महाधमनी के लिए महाधमनी जड़ से कब्जा सक्षम बनाता है, हालांकि इस दृश्य एक फ्रेम में महाधमनी चाप (चित्रा 3सी) पर कब्जा नहीं कर सकते । बाएँ प्रस्टनल लंबे अक्ष को देखने के लिए, उरोस्थि के बाएँ किनारे पर जांच डाल (चित्रा 2बी). मंच फ्लैट या थोड़ा माउस के दाईं ओर झुका हुआ है । प्रक्रिया के अन्य चरणों को एक ही तरीके से पूरा करने के लिए सही प्रास्टरनल लांग अक्ष दृश्य के रूप में । इन जांच पदों के फायदे और नुकसान सारणी 2में वर्णित हैं । aortic छवियों को या तो सही या बाएँ parasternal लंबे अक्ष दृश्य में लगातार कब्जा कर लिया जाना चाहिए.
  5. छवि गहराई और चौड़ाई के लिए knobs का उपयोग कर, फ्रेम दर को बढ़ाने के लिए अल्ट्रासाउंड छवि फसल ।
  6. फोकल गहराई के लिए घुंडी का उपयोग कर, आरोही aorta के पृष्ठीय पक्ष पर फोकल गहराई बदलें.
  7. अल्ट्रासाउंड मापदंडों की जांच करें । इस प्रोटोकॉल के लिए अल्ट्रासाउंड सेटिंग्स तालिका 1में वर्णित हैं ।
  8. सबसे बड़ा संभव व्यास के साथ अनुदैर्ध्य महाधमनी छवि पर कब्जा करने के लिए, एक्स-और वाई-अक्ष स्टेज घुंडी का उपयोग कर, धीरे जांच ले जाएँ.
  9. एक सिने पाश की दुकान ।

4. उदर aorta की इमेजिंग

  1. जांच को transversely प्लेस, बस उरोस्थि और असिरूप प्रक्रिया के नीचे (चित्रा 2सी) । जांच पर संदर्भ मार्कर माउस के दाईं ओर का सामना करना चाहिए । उदर-धमनी को अवर वेना कावा और/या पोर्टल शिरा (चित्र 3घ) के बगल में स्थित होना चाहिए ।
  2. प्लस्टिल प्रवाह की पुष्टि करने के लिए रंग डॉपलर के साथ उदर महाधमनी कल्पना.
    नोट: यदि डॉप्लर कोण रक्त प्रवाह के लंबवत् है, तो एक रंग डॉप्लर संकेत aorta में दिखाई नहीं देगा । रंग डॉपलर इमेजिंग के अलावा, उदर महाधमनी से थोड़ा जांच नीचे दबाकर वेना कावा और पोर्टल नस से प्रतिष्ठित किया जा सकता है । यह वेना कावा और पोर्टल शिरा compressible हैं, जबकि महाधमनी अपनी पेटेंसी बनाए रखता है ।
  3. फ्रेम दर बढ़ाने के लिए अल्ट्रासाउंड छवि फसल ।
  4. उदर aorta के पीछे की दीवार के लिए फोकल गहराई बदलें ।
  5. सीलिएक और बेहतर मेसेन्ट्रिक धमनियों की शाखा बिंदुओं की कल्पना करने के लिए जांच को स्थानांतरित करें ।
  6. सही गुर्दे धमनी का पता लगाने और इसे एक मील का पत्थर के रूप में उपयोग करें ।
    नोट: के बाद से उदर महाधमनी aneurysms एओर्टिक tortuosity करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, जांच कोण छवि को समायोजित उदर महाधमनी लंबवत । एक आंतरिक नियंत्रण के लिए, सही गुर्दे शाखा बिंदु की एक छवि पर कब्जा कर लिया जाना चाहिए ।
  7. ब्याज के क्षेत्र के एक सिने पाश जो उदर महाधमनी में अधिकतम फैलाव (चित्रा 3डी, ई) से पता चलता है पर कब्जा ।
    नोट: महाधमनी aneurysms का स्थानीयकरण प्रत्येक पशु मॉडल में बदलता है । एंजियोटेनसिन द्वितीय-प्रेरित चूहों में महाधमनी फैलाव मुख्य रूप से अधिवृंतक महाधमनी में होता है, जबकि cacl2 या elastase चूहों में अतिरेनल एओर्टिक में महाधमनी धमनीविस्फार लाती है.

5. postscanning माउस की देखभाल और सफाई

  1. बंद अल्ट्रासोनिक जेल पोंछ, गर्म पानी के साथ छाती या पेट सिंचाई, और धीरे से माउस सूखी पोंछ ।
  2. अपने पिंजरे, जो एक हीटिंग पैड पर रखा गया है करने के लिए माउस लौटें ।
  3. आइसोफ्लूराने vaporizer और ओ2 टैंक बंद कर दें । यदि आइसोफ्लूराने का स्तर कम हो तो वाष्पित्र को फिर से भरना ।
  4. अल्ट्रासाउंड मशीन, जांच, और एक नरम कपड़े और isopropyl शराब या glutaraldehyde पोंछे के साथ मंच साफ ।
  5. स्कैन के दौरान एकत्र की गई सभी फ़ाइलों को डाउनलोड करें ।
  6. अल्ट्रासाउंड मशीन बंद कर दें ।
  7. वे संज्ञाहरण से बरामद करने के बाद पशु आवास कमरे में चूहों वापस लौटें ।

6. विश्लेषण

  1. वक्ष महाधमनी छवियों का विश्लेषण
    1. विश्लेषण सॉफ़्टवेयर लॉंच करें और अल्ट्रासाउंड डेटा खोलें । विश्लेषण सॉफ्टवेयर (vevo लैब 3.0.0) की एक उदाहरण छवि पूरक चित्रा 1में दिखाया गया है ।
    2. सिने पाश से माप के लिए एक महाधमनी अल्ट्रासाउंड छवि का चयन करें (चित्रा 4ए, सी, ई, जी और पूरक चित्रा 1).
      नोट: इस प्रोटोकॉल आमतौर पर एक सिने पाश में छह से सात धड़कनों का पता लगाता है. के बाद से महाधमनी व्यास सिस्टोल और अनुशिथिलन के बीच अलग है (चित्रा 4ए-जी), माप हृदय चक्र के एक सुसंगत चरण में जांच की जानी चाहिए. प्रप्रसू टी तरंग के अंत में आर तरंग से परिभाषित किया गया है । सामांय में, टी तरंगों के लिए माउस ईसीजी में पहचान मुश्किल है । इसलिए, प्रसियोल में महाधमनी व्यास शारीरिक प्रकुंचन में मापा जाना चाहिए, दृश्य निरीक्षण द्वारा परिभाषित (चित्रा 4मैं) । कार्डियक चरण जब एओर्टा को अधिकतम विस्तारित किया जाता है तो मिडसिटोल होना चाहिए । अंत-डायास्टोल आसानी से ईसीजी (चित्रा 4मैं) के आर वेव पर परिभाषित किया गया है । अंत में aortic माप-diastole हृदय चक्र भेद के मामले में midsystole में उन लोगों की तुलना में आसान कर रहे हैं ।
    3. महाधमनी लुमेन के केंद्र में एक लाइन ड्रा. इस केंद्र रेखा का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाएगा कि माप रेखाएं एओर्टा (चित्रा 4B, D और पूरक चित्रा 1) के लंबवत हैं ।
    4. एओर्टिक साइनस पर भीतरी किनारे को luminal भीतरी किनारे से केंद्र लाइन के माध्यम से सीधा लाइनें ड्रा और अधिकतम आरोही महाधमनी स्तर (चित्रा 4बी, डी और पूरक चित्रा 1) ।
    5. न्यूनतम तीन अलग दिल की धड़कन में महाधमनी व्यास को मापने और माप के माध्य की गणना ।
      नोट: Vevo2100 प्रणाली महाधमनी आयाम के मापन के लिए vevo लैब विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है. प्रत्येक बटन के लिए संक्षिप्त स्पष्टीकरण इस प्रकार हैं । मापन मोड (पूरक चित्र 1a): इस विधा को महाधमनी मापन के लिए चुना जाना चाहिए. एक सिने पाश के स्लाइडर (पूरक आंकड़ा 1b): अल्ट्रासाउंड फ्रेम इस स्लाइडर का उपयोग कर चुना गया है. ट्रेस दूरी (पूरक चित्रा 1c): केंद्र रेखा इस समारोह के साथ तैयार की है. रैखिक दूरी (पूरक चित्रा 1d): महाधमनी आयाम इस समारोह का उपयोग कर मापा जाता है.
  2. उदर महाधमनी छवियों का विश्लेषण
    1. विश्लेषण सॉफ़्टवेयर लॉंच करें और अल्ट्रासाउंड डेटा खोलें ।
    2. सिने लूप (चित्रा 4ई, जी) से विश्लेषण के लिए एक महाधमनी छवि का चयन करें ।
      नोट: वक्ष महाधमनी माप के समान, कार्डियक चक्र उदर महाधमनी व्यास और क्षेत्र को प्रभावित कर सकता है. माप कार्डियक चक्र के एक सुसंगत चरण में निर्धारित किया जाना चाहिए ।
    3. सबसे बड़े luminal व्यास भर में एक लाइन ड्रा, भीतरी किनारे से पोत luminal के भीतरी किनारे करने के लिए (चित्रा 4एफ, एच).
    4. लुमेन क्षेत्र के लिए महाधमनी लुमेन के भीतरी किनारे का पता लगाने (चित्रा 4एफ, एच).
    5. तीन अलग धड़कनों की एक ंयूनतम पर महाधमनी मापन प्राप्त और डेटा के माध्य की गणना ।

Representative Results

nonaneurysmal समीपस् थ वक्ष और उदर महाधमनी के प्रतिनिधि अल्ट्रासाउंड छवियों क्रमशः चित्रा 3ए और चित्रा 3सीमें दिखाया गया है । आरोही महाधमनी फुफ्फुसीय धमनी के बगल में स्थित है और आर्क क्षेत्र में तीन शाखाओं के साथ एक घुमावदार ट्यूब रूपों: अनामी धमनी, बाईं आम ग्रीवा धमनी, और बाईं subclएवियन धमनी (चित्रा 3ए) । उदर-धमनी को निम्नवर्ती वेना कावा (चित्र 3घ) में पाया जाता है । गहन dilations के साथ वक्ष और उदर महाधमनी aneurysms के प्रतिनिधि छवियों, चित्रा 3ए और चित्रा3डीमें सामान्य व्यास के साथ तुलना में, चित्रा3बी और चित्रा 3 में दिखाए जाते हैं H, क्रमशः । सभी अल्ट्रासाउंड छवियों अंत-diastole पर कब्जा कर लिया गया था ।

प्रतिनिधि वक्ष और उदर महाधमनी अल्ट्रासाउंड छवियों midsystole और अंत-diastole पर कब्जा कर लिया गया (चित्रा 4ए, सी, ई, जी). माप दिखा प्रतिनिधि छवियों चित्रा 4बी, डी, एफ, एचमें प्रस्तुत कर रहे हैं । आरोही महाधमनी के केंद्र में ग्रीन लाइन महाधमनी साइनस और आरोही महाधमनी व्यास (चित्रा 4बी, डी) के मानकीकरण के लिए इस्तेमाल किया गया था । लाइनों के दो भीतरी किनारों के बीच हरे रंग की रेखा से लंबवत तैयार कर रहे थे में महाधमनी साइनस (पीला लाइन) और अधिकतम आरोही महाधमनी व्यास (लाल रेखा) । वक्ष और उदर-अरीय के ल्यूमिनल व्यास प्रसियोल और डायस्टोल (चित्रा 4ए-एच) के बीच भिन्न थे । उदर के लिए aorta, अधिकतम aorta व्यास (लाल) और luminal क्षेत्र (हरा) मापा गया (चित्रा 4एफ, एच). मॉनिटर इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम की एक प्रतिनिधि छवि चित्रा में दिखाया गया है 4मैं. कार्डियक चक्र को सटीक मापन के लिए विचार करने की आवश्यकता है । अंत-डायास्टोल और प्रसियोल क्रमशः सफेद बिंदीदार और गुलाबी लाइनों द्वारा इंगित किया गया है ।

इस प्रोटोकॉल की सटीकता और पुनरुद्दयता को प्रमाणित करने के लिए, हमने एक प्रायोगिक अध्ययन किया । प्रतिनिधि वक्ष महाधमनी अल्ट्रासाउंड और पूर्व vivo छवियों चित्रा 5एमें दिखाया गया है । आरोही महाधमनी व्यास के लिए इन छवियों के बीच मापा व्यास में कोई बड़ा अंतर नहीं था (अल्ट्रासाउंड: १.६७ मिमी बनाम ex vivo: १.६५ मिमी). के बाद से महाधमनी साइनस पूर्व vivo छवि में देखना मुश्किल था, महाधमनी साइनस व्यास मापा पूर्व vivo नहीं था । इस प्रोटोकॉल का अंतर-और इंट्राऑब्जर्वर पुनरुद्दीयता चित्रा 5बी, सीमें दिखाया गया है । संभावित variabilities निर्धारित करने के लिए, अल्ट्रासाउंड इमेजिंग दो पर्यवेक्षकों द्वारा स्वतंत्र रूप से किया गया था, अर्थात् एक अनुभवी हृदय रोग विशेषज्ञ और एक nonexperienced स्नातक छात्र जो इस तकनीक सीख रहा है द्वारा, दो अलग दिनों पर, एक ही चूहों का उपयोग कर ( n = 5). सभी डॉट्स मतलब ± १.९६ एसडी चित्रा 5बी, सी, जो इस प्रोटोकॉल के लिए कोई प्रमुख अंतर-या intraobserver variabilities इंगित करता है के बीच स्थित थे ।

Figure 1
चित्रा 1 : कार्यस्थान सेटअप । कार्यस्थान संज्ञाहरण के लिए प्रेरण कक्ष भी शामिल है, संवेदनाहारी सफाई फिल्टर, गर्म मंच, अल्ट्रासाउंड जेल, और जेल गर्म. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए । 

Figure 2
चित्रा 2 : प्रोसीमल वक्ष और उदर-धमनी इमेजिंग के लिए जांच प्लेसमेंट के उदाहरण । जांच के लिए प्लेसमेंट (A) दाईं और (B) महाधमनी जड़, आरोही और चाप क्षेत्रों के बाईं parasternal लंबे अक्ष दृश्य, और (ग) उदर महाधमनी के लघु अक्ष दृश्य । (घ) अल्ट्रासाउंड प्रणाली के एक प्रतिनिधि मॉनिटर छवि । काले तीर जांच पर संदर्भ मार्कर से संकेत मिलता है । पीला तीर संदर्भ मार्कर की ओर इंगित करता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए । 

Figure 3
चित्रा 3 : वक्ष और उदर aorta के प्रतिनिधि अल्ट्रासाउंड छवियाँ. (A) nonaneurysmal और (B) aneurysmal आरोही aorta, सही parasternal लंबी अक्ष दृश्य से । (ग) बाएँ प्रस्टनल दीर्घ अक्ष दृश्य से नोनान्यूर्समल आरोही एओर्टा । (घ) nonaneurysmal और (ई) aneurysmal उदर aorta. एएससी ao = आरोही aorta, IA = अनामी धमनी, lca = वाम आम मन्या धमनी, lca = वाम subclएवियन धमनी, PA = फुफ्फुसीय धमनी, साइनस = aorta साइनस, ivc = अवर वेना cava, और abd Ao = उदर aorta । पीले त्रिकोण एक महाधमनी aneurysm संकेत मिलता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए । 

Figure 4
चित्रा 4 : महाधमनी छवियों का मापन । वक्ष महाधमनी की छवियों पर कब्जा कर लिया(क) midsystole और (ग) अंत-diastole । समीपस्तल वक्ष एओर्टिक क्षेत्र के दौरान (ख) मध्यप्रसू और (घ) डायास्टेले में एओरटिक व्यास की माप दिखा छवियाँ. ग्रीन लाइन आरोही aorta के केंद्र इंगित करता है । पीले और लाल लाइनों महाधमनी साइनस के व्यास का संकेत है और महाधमनी आरोही, क्रमशः । पीले और लाल रंग में अंक महाधमनी साइनस और आरोही महाधमनी, क्रमशः के वास्तविक व्यास से संकेत मिलता है । उदर की छवियों पर कब्जा कर लिया (ई) midsystole और (जी) अंत-diastole । (च) midsystole और (एच) अंत diastole के दौरान अधिवृंद महाधमनी के मापन दिखा छवियां । लाल और हरे रंग की रेखाएं क्रमशः उदर-धमनी के व्यास और लुमिनल क्षेत्र को दर्शाती हैं । लाल और हरे रंग में अंक वास्तविक व्यास का संकेत है और उदर aorta के हैं, क्रमशः । (I) छवि अधिग्रहण के दौरान दर्ज इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) की निगरानी । हरी और पीली रेखाएं क्रमशः ईसीजी और श्वसन चक्र का संकेत देती हैं । सफेद बिंदीदार लाइन अंत diastole इंगित करता है, और बैंगनी रेखा systole इंगित करता है । p = p वेव and r = r वेव । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए । 

Figure 5
चित्रा 5 : सटीकता और अल्ट्रासाउंड इमेजिंग की reproducibility । (क) C57BL/6j पुरुष चूहों (10-12 सप्ताह पुराना) में वक्ष महाधमनी अल्ट्रासाउंड और पूर्व vivo छवियों के प्रतिनिधि छवियों । नरम-altman भूखंडों शो (ख) अंतर और (ग) intraobserver इस प्रोटोकॉल के variabilities । एएससी Ao = आरोही aorta, IA = अनामित धमनी, lca = वाम आम मन्या धमनी, lca = वाम subclएवियन धमनी, PA = फुफ्फुसीय धमनी, और साइनस = aorta साइनस । ग्रीन लाइन आरोही aorta के केंद्र इंगित करता है । पीले और लाल लाइनों महाधमनी साइनस और आरोही महाधमनी के व्यास, क्रमशः संकेत मिलता है । लाल रंग में अंक अल्ट्रासाउंड और पूर्व vivo छवियों में मापा आरोही महाधमनी के वास्तविक व्यास निरूपित । काले डॉटेड लाइनों मतलब और ± १.९६ एसडी मतलब संकेत मिलता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए । 

Supplemental Figure 1
पूरक चित्रा 1: अल्ट्रासाउंड विश्लेषण सॉफ्टवेयर का उदाहरण छवि. अल्ट्रासाउंड डेटा विश्लेषण (A) मापन मोड में किया जाना चाहिए । एक महाधमनी अल्ट्रासाउंड छवि का उपयोग कर सिने पाश से विश्लेषण के लिए चयनित है (ख) एक सिने पाश के स्लाइडर. केंद्र लाइन का उपयोग कर तैयार की है (ग) ट्रेस दूरी समारोह । महाधमनी आयाम द्वारा मापा जाता है (D) रैखिक दूरी समारोह. कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए ।

Discussion

यह प्रोटोकॉल एक उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड प्रणाली का उपयोग कर, चूहों में वक्ष और उदर महाधमनी की छवि अधिग्रहण के लिए एक तकनीकी गाइड प्रदान करता है । अल्ट्रासाउंड महाधमनी इमेजिंग संभावित conसंस्थापकों है, इस तरह के जांच की स्थिति और कार्डियक चक्र के रूप में, कि विशेष रूप से समीपस् थ वक्ष महाधमनी में, महाधमनी माप की सटीकता समझौता हो सकता है. इस प्रोटोकॉल का वर्णन विस्तृत निर्देशों और रणनीतियों के लिए छवि अधिग्रहण, माप, और डेटा विश्लेषण, क्रम में सही ढंग से मापने के लिए महाधमनी आयामों ।

समीपपाल वक्ष aorta इमेजिंग के लिए, जांच प्लेसमेंट के लिए कई दृष्टिकोण हैं । इस प्रोटोकॉल में अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के लिए चित्रा 2ए में दिखाए गए सही प्रास्टरनल लांग अक्ष दृश्य का उपयोग किया गया था । इस दृश्य महाधमनी साइनस से महाधमनी चाप भाग के लिए उच्च गुणवत्ता वाले चित्र के अधिग्रहण की सुविधा । यह अल्ट्रासोनिक तरंगों के हस्तक्षेप की वजह से अवरोही महाधमनी के लिए इष्टतम नहीं है । इस प्रोटोकॉल वक्ष महाधमनी aneurysms के सबसे माउस मॉडल के लिए लागू होता है क्योंकि वे लंबिक फैलाव मुख्य रूप से आरोही महाधमनी को महाधमनी जड़ में प्रदर्शन । इसमें पुरानी एंजियोटेनसिन II इन्फ्यूजन शामिल है जो18,19,20,21,22,23चूहों के आरोही आरोटा में एन्यूरिज्म के गठन का कारण बनता है । मार्फन सिंड्रोम के माउस मॉडल (fibrillin 1C1041G/+ और fibrillin 1mgr/एमजीआर चूहे) दोनों महाधमनी रूट और आरोही महाधमनी फैलाव23,24,25प्रदर्शित करते हैं । loeys-dietz सिंड्रोम माउस मॉडल (tgf-β रिसेप्टर 1 या चिकनी मांसपेशी कोशिकाओं में 2 के प्रसवोत्तर विलोपन) भी महाधमनी जड़ और आरोही महाधमनी में धमनीविस्फार विकसित18,26,27,28 . इसलिए, सही parasternal लंबे अक्ष दृश्य वक्ष महाधमनी aneurysms के इन माउस मॉडल में महाधमनी इमेजिंग के लिए उपयुक्त है । दूसरी ओर, सही parasternal लघु अक्ष देखने के लिए संभावित महाधमनी छवियों को पकड़ने के लिए तिरछे क्योंकि aneurysms अक्सर महाधमनी टॉर्टूसिटी, जो diameters के एक overestimation कारण हो सकता द्वारा जटिल है । वक्ष महाधमनी के विपरीत, लघु अक्ष दृश्य इस प्रोटोकॉल में उदर महाधमनी की इमेजिंग के लिए इस्तेमाल किया गया था. के बाद से महाधमनी वक्रता और कष्टप्रदता वक्ष महाधमनी की तुलना में उदर महाधमनी में मामूली हैं, लघु अक्ष देखने में छवियों के अधिग्रहण महाधमनी व्यास के underअनुमानों ameliorates । यह ध्यान दें कि अलग जांच पदों अलग देखने के कोण प्रदान महत्वपूर्ण है, और महाधमनी व्यास प्रत्येक दृश्य कोण में अलग हो सकता है । इसलिए, विश्वसनीय महाधमनी व्यास माप एक अध्ययन के भीतर सभी छवियों के लिए एक ही जांच की स्थिति लागू करने से बढ़ाया जाता है । दिलचस्प है, तीन आयामी (3 डी) दिल और महाधमनी के अल्ट्रासाउंड छवियों हाल ही में29,30,31,३२की सूचना दी गई है । इसके अलावा, वर्तमान अल्ट्रासाउंड सिस्टम चार आयामी छवियों३३के रूप में समय के साथ 3 डी छवियों को प्राप्त कर सकते हैं । इस प्रकार, इन 3 डी इमेजिंग प्रौद्योगिकियों की क्षमता को और अधिक ठीक है, जो जांच स्थिति की समस्या का समाधान हो सकता है महाधमनी संरचना का प्रदर्शन किया है ।

अल्ट्रासाउंड छवियों या तो 2d चमक मोड (बी मोड) या एक आयामी गति मोड (एम मोड) में कब्जा कर लिया जा सकता है । हालांकि कुछ लेख महाधमनी व्यास की माप के लिए एम मोड का इस्तेमाल किया है, बी-मोड बेहतर है15,३४,३५,३६. M-मोड में दो आयामों में छवि के लिए क्षमता है लौकिक और स्थानिक संकल्प को बढ़ाने के लिए । हालांकि, इस विधा इस धारणा पर निर्भर करता है कि महाधमनी एक गाढ़ा सिलेंडर अल्ट्रासोनिक तरंगों को लंबवत imaged किया जा रहा है । यह धारणा एक aneurysmal राज्य में सच पकड़ नहीं है और आरोही महाधमनी की वक्रता इस मुश्किल बनाता है, यहां तक कि nonaneurysmal राज्यों में हो सकता है । इसके अलावा, महाधमनी कार्डियक चक्र३७भर में एक निश्चित स्थिति में नहीं रहता है । इसलिए, M-मोड माप त्रुटियों, और underअनुमानों सहित हो सकता है ।

यह भी ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कार्डियक चक्र एओर्टा में ल्यूमिनल व्यास को प्रभावित करता है । की उंमीद के रूप में, सिस्टेल में महाधमनी व्यास अनुशिथिलन से अधिक है (चित्रा 4ए एच), जो महाधमनी दीवार लोच और तनाव के साथ जुड़ा हुआ है । महाधमनी दीवार लोच और तनाव प्रकुंचन और diastole के बीच महाधमनी व्यास के अंतर से गणना की जा सकती है । सामान्य aortas31,३४,३५,३८,३९,४०की तुलना में aneurysmal aortas में लोच और तनाव में कमी आई है । aortic कठोरता अल्ट्रासाउंड द्वारा सीधे मापा नहीं जा सकता । मापने पल्स वेव वेग (pwv) एक प्रॉक्सी के रूप में अपनी कठोरता का मूल्यांकन कर सकते हैं, जो aneurysmal aortas में वृद्धि होने की सूचना है31,३५,४१,४२. pwv पल्स वेव डॉपलर छवियों और उनके इसी दूरी का उपयोग कर, दो धमनी साइटों के बीच पारगमन समय द्वारा गणना की है. नैदानिक परीक्षा के विपरीत, महाधमनी व्यास की तुलना के लिए, वहाँ चूहों में महाधमनी माप के लिए कार्डियक चरण के संदर्भ में कोई कठोर मानकीकरण है. इसलिए, यह अभी भी स्पष्ट नहीं है जो कार्डियक चरण महाधमनी मापन के लिए उपयुक्त है. हालांकि, विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य तुलना सुनिश्चित करने के लिए, महाधमनी व्यास कार्डियक चक्र के एक परिभाषित चरण में मापा जाना चाहिए.

यह प्रोटोकॉल महाधमनी इमेजिंग और डेटा विश्लेषण के लिए विस्तृत निर्देश प्रदान करता है ताकि एओर्टिक आयामों को सही तरीके से मापने के लिए । महाधमनी माप, इस प्रोटोकॉल का उपयोग कर, वास्तविक पूर्व vivo महाधमनी व्यास के साथ संगत था (चित्रा 5ए). हम भी अंतर की पुष्टि की विसंगतियों और intraobserver पुनरुद्दयता (चित्रा 5बी, सी) । इस प्रोटोकॉल में सभी चरणों, विशेष रूप से जांच की स्थिति और कार्डियक चक्र, सटीक मापन के लिए आवश्यक हैं । हालांकि, यहां तक कि जब उपयुक्त प्रक्रियाओं का उपयोग, अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के दौरान कलाकृतियों अपरिहार्य हैं । पसलियों और फेफड़ों के स्थान, साथ ही श्वसन और कार्डियक स्पंदन, वक्ष एओर्टा की छवि गुणवत्ता को प्रभावित कर सकते हैं । आंतों की गैस भी पेट इमेजिंग में कलाकृतियों का कारण बन सकती है । इस प्रकार, हम गरीब महाधमनी छवियों के मामले में इस प्रोटोकॉल का पालन करते समय बहिष्करण मानदंड को परिभाषित करने का सुझाव देते हैं.

उच्च संकल्प अल्ट्रासाउंड प्रणालियों के आगमन के साथ, चूहों की महाधमनी संरचना अति सुंदर विस्तार में जांच की जा सकती, दोनों प्रश्नपत्र और पारंपरिक, जिससे बहुत महाधमनी aneurysms की समझ में योगदान दे । अल्ट्रासाउंड इमेजिंग, जैसा कि ऊपर वर्णित प्रोटोकॉल के साथ, चूहों में महाधमनी aneurysms बढ़ाता के लिए एक विश्वसनीय और reproducible noninvasive दृष्टिकोण है.

Disclosures

लेखकों के पास कुछ भी प्रकटीकरण नहीं है ।

Acknowledgments

' लेखकों अनुसंधान कार्य राष्ट्रीय हार्ट, फेफड़ों द्वारा समर्थित था, और स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों के रक्त संस्थान के तहत पुरस्कार संख्या R01HL133723 और R01HL139748 और अमेरिकन हार्ट एसोसिएशन sfrn संवहनी रोग में (18sfrn33960001) । H.S. एक अहा postdoctoral फैलोशिप (18post33990468) द्वारा समर्थित है । J.C. ncats UL1TR001998 द्वारा समर्थित है । इस पांडुलिपि में सामग्री पूरी तरह से लेखकों की जिंमेदारी है और जरूरी नहीं कि स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों के आधिकारिक विचारों का प्रतिनिधित्व करते हैं ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Name of Reagent
Isothesia (Isoflurane) Henry Schin NDC11695-6776-2 Anesthetic Agent
Omnicon F/Air Anesthesia Gas Filter Canister A.M. Bickford Inc. 80120 Scavenging System for Anesthesia
Puralube Vet Ointment Dechra NDC17033-211-38 Lubricating Eye Drops
Aquasonic  Parker Laboratories 01-08 Ultrasound Gel
Nair Nair Depilliating Cream
Transeptic Transducer Cleaning Solution Parker Laboratories 341-09-25 Cleaning spray for probes
Name of Equipment
Vevo 2100 VisualSonics Vevo 2100 Ultrasound Machine
Vevo LAB 3.0.0 VisualSonics Vevo LAB 3.0.0 Ultrasound Analysis Software
MS-550D VisualSonics MS-550D Ultrasound Probe
EX3 Vaporizer Patterson Veterinary EX 3 Analogue Anestheic Vaporizer
Heating Pad Sunbeam E12107 Heating Pad

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चूहों में वक्ष और उदर aorta के अल्ट्रासाउंड इमेजिंग aneurysm आयाम निर्धारित करने के लिए
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Sawada, H., Chen, J. Z., Wright, B.… More

Sawada, H., Chen, J. Z., Wright, B. C., Moorleghen, J. J., Lu, H. S., Daugherty, A. Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions. J. Vis. Exp. (145), e59013, doi:10.3791/59013 (2019).

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