Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

التصوير بالموجات فوق الصوتية للشريان الاورطي الصدري والبطن في الفئران لتحديد أبعاد تمدد الأوعية الدموية

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

وقد أصبح التصوير بالموجات فوق الصوتية طريقة شائعة لتحديد أبعاد لومينال من الصدر والبطن تمدد الأوعية الدموية الابهري في الفئران. هذا البروتوكول يصف الإجراءات للحصول على صور الموجات فوق الصوتية ثنائية الأبعاد يمكن الاعتماد عليها واستنساخه من الشريان الاورطي البطني وتصاعدي في الفئران.

Abstract

الصكوك المعاصرة بالموجات فوق الصوتية عالية الدقة لها القرار كافية لتسهيل قياس أورتاس الماوس. هذه الأدوات قد استخدمت على نطاق واسع لقياس أبعاد الابهري في نماذج الماوس لتمدد الأوعية الدموية الابهري. تمدد الأوعية الدموية الابهري فيعرف ديليشنز الدائمة للشريان الاورطي، التي تحدث غالباً في مناطق تصاعدي والبطن. قياسات متسلسلة الابهري الأبعاد بالموجات فوق الصوتية هي أن النهج الرئيسي لتقييم التنمية والتقدم لتمدد الأوعية الدموية الابهري المجراة. على الرغم من أن العديد من الدراسات عن استخدام الموجات فوق الصوتية التصوير لقياس أقطار الابهري كنقطة أساسية، هناك عوامل التباس، مثل موقف التحقيق ودورة القلب، والتي قد تؤثر على الدقة للحصول على البيانات وتحليلها وتفسيرها. والغرض من هذا البروتوكول توفير دليل عملي على استخدام الموجات فوق الصوتية لقياس قطر الابهر بطريقة موثوقة واستنساخه. ويدخل هذا البروتوكول إعداد الفئران والصكوك، والحصول على الصور المناسبة بالموجات فوق الصوتية، وتحليل البيانات.

Introduction

تمدد الأوعية الدموية الابهري أمراض الأوعية الدموية المشتركة تتميز تمدد الشريان الاورطي البطني أو الصدري1،2،3،4لومينال دائم. تم إنشاء لا العلاجات الدوائية لمنع تمدد وتمزق تمدد الأوعية الدموية الابهري، الذي يؤكد على الحاجة إلى رؤى الآليات المسببة للأمراض. توضيح آليات تمدد الأوعية الدموية الابهري، كانت نماذج الماوس التي تنتجها التلاعبات الجينية أو المواد الكيميائية المستخدمة على نطاق واسع4،،من56،،من78، 9 , 10 , 11 , 12-التحديد الكمي الدقيق لقطر الابهر في الفئران هو الأساس لبحوث الابهر.

ازداد وضع الموجات فوق الصوتية عالية التردد القرار المكانية والزمانية للصور للكشف عن الفروق الصغيرة في أبعاد الابهري13،،من1415. وقد مكن هذا القياس متسلسلة من أقطار الابهري في الفئران، وهكذا، فقد أصبح الأسلوب المفضل لقياس أقطار الابهري في دراسات مورين لتمدد الأوعية الدموية الابهري. على الرغم من أن التصوير بالموجات فوق الصوتية تقنية بسيطة، معرفة الفيزيولوجيا والتشريح الابهري مطلوبة للحصول على الصور المناسبة لقياسات دقيقة وتحليل البيانات وتفسيرها. الشريان الاورطي جهاز أسطواني النابض مع الانحناءات المتغير في منطقة الصدر الدانية16. وهذا يسهم احتمال تصميم غير دقيق الأبعاد الابهري في الصور ثنائية الأبعاد (2D) المكتسبة بشكل شائع. دقة القياسات الابهري يمكن أن يتعرض للخطر تورتوسيتي الابهري في حالة التوسعات17. للحصول على قياسات موثوقة واستنساخه من ديليشنز الابهري، يوفر هذا البروتوكول دليل عملي لاستخدام نظام عالي الدقة بالموجات فوق الصوتية لقياس أقطار الابهر الصدري والبطن الدانية في الفئران.

Protocol

يتم إجراء التصوير بالموجات فوق الصوتية في الفئران بموافقة جامعة كنتاكي رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة (IACUC البروتوكول رقم: 2018-2967). أثناء التصوير، يتم تخديره الفئران باستخدام إيسوفلوراني 1% – 3% المجلد/المجلد ووضعها على منصة تدفئة للحد من الإجهاد الإجرائية والحيلولة دون انخفاض درجة حرارة الجسم. يتم تطبيق تشحيم العين لمنع الضرر القرنية نظراً لفقدان المنعكس طرفه أثناء التخدير.

1-معدات الإعداد

  1. قم بتشغيل الجهاز بالموجات فوق الصوتية، تدفئة منصة، وهلام دفئا (الشكل 1).
  2. افتح البرنامج بالموجات فوق الصوتية. أدخل معلومات الدراسة، مثل دراسة معلومات الاسم والماوس.
  3. تحقق من المبخر isoflurane وخزان2 س. إذا كان المحتوى المنخفض، ملء المرذاذ isoflurane و/أو تبادل على س2 دبابة جديدة.
  4. قم بتوصيل مخدر مسح المرشحات إلى الدائرة التعريفي ومخروط الآنف.
  5. فتح فرع للدائرة التعريفي.
  6. قم بتشغيل الدبابة2 س.
  7. تشغيل المرذاذ التخدير 1 لتر في الدقيقة والمجلد 0%/المجلد، المقابض س2 وإيسوفلوراني على التوالي، لملء الدائرة مع س2.

2-إعداد الماوس

  1. ضع الماوس في س2-شغل الدائرة التعريفي للتقليل من التغيرات غير المرغوب فيها القلب والأوعية الدموية بسبب التخدير.
  2. قم بتشغيل المرذاذ isoflurane (المجلد/المجلد 1.5%-2.5%).
  3. تأكيد غياب منعكس سحب أطرافهم هند.
  4. إزالة الماوس من الدائرة ووضع قطره واحدة من زيت التشحيم العيون العقيمة في كل عين.
  5. إعادة توجيه التخدير إلى مخروط الآنف وإغلاق تدفق إلى الدائرة التعريفي.
  6. وضع الماوس دورسالي على منصة التدفئة مع انفها في مخروط الآنف التخدير.
  7. تطبيق كريم مزيل الشعر على الصدر أو البطن، واستخدام مسحه القطن. تصغير مقدار استخدام كريم مزيل الشعر لتجنب تهيج.
  8. انتظر 1 دقيقة ومن ثم بلطف تمحو كل كريم والشعر.
  9. ري المنطقة بماء دافئ والقضاء عليها جافة تماما لإزالة الكريم.
  10. ويؤدي جل دوت في كل من النحاس الأربعة على المنصة.
  11. الشريط كل مخلب وسادة أسفل (النخيل أسفل) للعملاء المتوقعين لقراءات رسم القلب (ECG). وهذا سيوفر ECG وفسيولوجيا الجهاز التنفسي للماوس أثناء تخديره.
  12. تحقق من أن معدل ضربات القلب بين 450 – 550 نبضة في الدقيقة. منذ التخدير يؤثر على وظيفة القلب، والذي يمكن أن يغير قطر الابهر، ضبط معدل الولادة التخدير حيث يكون معدل ضربات القلب في طائفة مناسبة.
  13. تطبيق هلام الموجات فوق الصوتية بريوارميد إلى موقع الاستعداد.
  14. إرفاق المسبار لحاملها.
  15. استدارة برنامج المسح الأمثل وأقل التحقيق حتى أنها على اتصال بالجل بالموجات فوق الصوتية.

3-تصوير الشريان الاورطي الصدري

  1. الميل إلى أسفل منصة للجانب الأيسر للماوس.
  2. وضع المسبار على الحافة اليمنى للقص للماوس (الشكل 2أ). توجيه العلامة المرجعية في التحقيق كودالي.
    ملاحظة: علامة مرجعية في التحقيق يشير إلى اتجاه التحقيق وينسجم مع صانع على رصد نظام الموجات فوق الصوتية (الشكل 2-د). ويختلف شكل العلامة في كل نظام الموجات فوق الصوتية.
  3. استخدام لون دوبلر في الشريان الاورطي الصدري للتأكد من تدفق الدم.
  4. ضبط زاوية المرحلة والتحقيق الشريان الاورطي وتبين بوضوح (الشكل 3أ، ب).
    ملاحظة: يمكن استخدام صمام الابهر والشرايين الرئوية والاستكمالية للمعالم التشريحية لعرض المحور الطويل parasternal الصحيح. ولذلك، يمكن أن تتضمن الصور الابهري من وجهة النظر هذه صمام الابهر والشرايين الرئوية والاستكمالية في إطار واحد (الشكل 3أ). إذا كان من الصعب التقاط كامل الشريان الاورطي تصاعدي في مسح واحد، بسبب أمراض الابهر مثل تمدد الابهر وتورتوسيتي، ينبغي أن التقاط الصور بشكل منفصل. منذ الصور المنفصلة يمكن أن يؤدي التقليل من القياسات الابهري، تحديد المواقع الجميلة للمرحلة والتحقيق مطلوب. عرض المحور الطويل parasternal الصحيح الأمثل لتصوير الشريان الاورطي تصاعدي كامل (الشكل 3ج). ومع ذلك، من الصعب غالباً التقاط الجيوب الأنفية الابهري في هذا العرض، ولا سيما في أورتاس التوسعات. يتيح عرض المحور الطويل اليسار parasternal التقاط من جذر الاورطي إلى الشريان الاورطي تصاعدي الدانية كنهج بديل، على الرغم من أن هذا الرأي لا يمكن التقاط القوس الاورطي في إطار واحد (الشكل 3ج). لعرض المحور الطويل parasternal اليسار، وضع المسبار على الحافة اليسرى للقص (الشكل 2ب). المرحلة مسطحة أو مائلة قليلاً إلى اليمين للماوس. القيام بخطوات أخرى للإجراء بنفس الطريقة كطريقة عرض المحور الطويل parasternal الحق. مزايا وعيوب هذه المواقف مسبار موصوفة في الجدول 2. يجب القبض على الصور الابهري دائماً في أما عرض المحور الطويل parasternal اليمين أو اليسار.
  5. اقتصاص صورة بالموجات فوق الصوتية لزيادة معدل الإطار، استخدام المقابض لعمق الصورة والعرض.
  6. تغيير عمق التركيز على الجهة الظهرية للشريان الاورطي تصاعدي، باستخدام المقبض لعمق التنسيق.
  7. تحقق من المعلمات بالموجات فوق الصوتية. ويرد في الجدول 1الإعدادات بالموجات فوق الصوتية لهذا البروتوكول.
  8. تحريك المسبار بلطف، استخدام المحور س والمحور ص المرحلة مقبض الباب، لالتقاط صورة الابهر طولية مع قطر ممكن أكبر.
  9. تخزين حلقة سينمائية واحدة.

4-تصوير الابهر البطني

  1. مكان المسبار العرض، أسفل القص وعملية الرهابه (الشكل 2-ج). علامة مرجعية في التحقيق ينبغي أن تواجه الجانب الأيمن للماوس. يجب أن يكون موجوداً في الشريان الاورطي البطني جوار أدنى الوريد الأجوف و/أو الوريد البابي (الشكل 3د).
  2. تصور الشريان الاورطي البطني مع لون دوبلر للتأكد من تدفق نابض.
    ملاحظة: إذا كانت الزاوية دوبلر عمودي لتدفق الدم، لن تظهر إشارة لون دوبلر في الشريان الاورطي. بالإضافة إلى تصوير دوبلر اللون، يمكن تمييز الشريان الاورطي البطني من الوريد الأجوف والوريد البابي بالضغط قليلاً إلى أسفل التحقيق. بالوريد الأجوف والوريد البابي قابل للضغط، بينما تحتفظ سالكيه من الشريان الاورطي.
  3. اقتصاص صورة بالموجات فوق الصوتية لزيادة معدل الإطار.
  4. تغيير عمق التركيز على الجدار الخلفي للشريان الاورطي البطني.
  5. تحريك المسبار كودالي لتصور النقاط فرع الشرايين المساريقي العلوي الاضطرابات الهضمية ومتفوقة.
  6. موقع الشريان الكلوي الحق واستخدامه كعلامة بارزة.
    ملاحظة: أن تمدد الأوعية الدموية الابهري البطني قد تؤدي إلى تورتوسيتي الابهري، ضبط زاوية مجس الصورة عمودياً في الشريان الاورطي البطني. لرقابة داخلية، ينبغي التقاط صورة واحدة نقطة فرع الحق الكلي.
  7. التقاط حلقة سينمائية لمنطقة الاهتمام الذي يظهر التمدد الأقصى في الشريان الاورطي البطني (الشكل 3د، ه).
    ملاحظة: إضفاء الطابع المحلي على تمدد الأوعية الدموية الابهري يختلف في كل نموذج الحيوان. تمدد الابهر في الفئران التي يسببها الثاني انجيوتنسين يحدث غالباً في الشريان الاورطي suprarenal، بينما يدفع كاكل2 أو elastase الابهر في إينفرارينال الابهري في الفئران.

5-بوستسكانينج الرعاية الماوس وتنظيف

  1. تمحو هلام بالموجات فوق الصوتية وري الصدر أو البطن بماء دافئ وامسح برفق الماوس الجافة.
  2. العودة الماوس إلى قفصة، التي وضعت على لوح تدفئة.
  3. إيقاف تشغيل المرذاذ isoflurane وخزان2 س. الملء في المبخر إذا كان مستوى isoflurane منخفضة.
  4. تنظيف الجهاز بالموجات فوق الصوتية، والتحقيق، ومنصة مع قطعة قماش ناعمة وكحول الأيزوبروبيل أو مناديل glutaraldehyde.
  5. تنزيل كافة الملفات التي تم جمعها أثناء الفحص.
  6. إيقاف تشغيل الجهاز بالموجات فوق الصوتية.
  7. العودة الفئران إلى غرف لسكن الحيوانات بعد أنهم استعادوا من التخدير.

6-تحليل

  1. تحليل الصور الابهر الصدري
    1. إطلاق برامج التحليل وفتح البيانات بالموجات فوق الصوتية. صورة مثال لتحليل البرمجيات (مختبر Vevo 3.0.0) يرد في تكميلية الشكل 1.
    2. حدد صورة واحدة الابهري بالموجات فوق الصوتية لقياس من حلقة سينمائية (الشكل 4أ، ج، ه، ز و تكميلية الشكل 1).
      ملاحظة: هذا البروتوكول عادة بالكشف عن ست إلى سبع دقات القلب في حلقة سينمائية واحدة. منذ قطر الابهر يختلف بين االنقباض واالنبساط (الشكل 4أ-ز)، القياسات تحتاج إلى دراسة مرحلة متسقة في دورة القلب. يتم تعريف االنقباض من موجه R إلى نهاية موجه T. وبصفة عامة، موجات T يصعب تحديدها بالماوس ECG. ولذلك، ينبغي قياس قطر الابهر في االنقباض االنقباض الفسيولوجية، يعرف بالمعاينة البصرية (الشكل 4أنا). وينبغي مرحلة القلب عندما يتم توسيع الشريان الاورطي أقصى ميدسيستولي. يتم تعريف االنبساط نهاية بسهولة في موجه R ECG (الشكل 4أنا). قياسات الابهري في نهاية االنبساط أسهل من تلك الموجودة في ميدسيستولي من حيث التمييز بين دورة القلب.
    3. رسم خط في وسط التجويف الابهري. سيتم استخدام هذا خط الوسط التأكد من أن خطوط القياس عمودياً على الشريان الاورطي (الشكل 4باء، دال و تكميلية الشكل 1).
    4. رسم خطين متعامدين من خلال خط الوسط من الحافة الداخلية لومينال إلى الحافة الداخلية في الجيوب الأنفية الابهر والأعلى تصاعدي مستويات الابهري (الشكل 4باء، دال و تكميلية الشكل 1).
    5. قياس قطر الابهر في النبض منفصلة على الأقل ثلاثة وحساب متوسط القياسات.
      ملاحظة: ويستخدم النظام Vevo2100 برمجيات تحليل مختبر Vevo لقياس البعد الابهري. فيما يلي شرح موجز لكل زر. وضع القياس ("تكميلية الشكل" 1A): يجب تحديد هذا الوضع للقياسات الابهري. شريط التمرير لحلقة سينمائية (1B الرقم الإضافي): تحديد الإطار بالموجات فوق الصوتية باستخدام هذا المنزلق. تتبع المسافة (تكميلية الشكل 1): يتم رسم خط الوسط مع هذه الوظيفة. المسافة الخطية (تكميلية الشكل 1): قياس البعد الابهري باستخدام هذه الدالة.
  2. تحليل الصور الابهر البطني
    1. إطلاق برامج التحليل وفتح البيانات بالموجات فوق الصوتية.
    2. حدد صورة الابهر للتحليل من حلقة سينمائية (الشكل 4ه، ز).
      ملاحظة: مشابهة للقياسات الابهر الصدري، دورة القلب قد تؤثر في قطر الابهر البطني والمنطقة. وينبغي تحديد قياسات مرحلة متسقة في دورة القلب.
    3. رسم خط عبر أكبر قطر لومينال، من الحافة الداخلية إلى الحافة الداخلية التجويف السفينة (الشكل 4و، ح).
    4. تتبع الحافة الداخلية من التجويف الابهر لمنطقة لومينال (الشكل 4و، ح).
    5. الحصول على قياسات الابهري كحد أدنى من ثلاث دقات القلب منفصلة وحساب متوسط البيانات.

Representative Results

صور الممثل بالموجات فوق الصوتية للشريان الاورطي الصدري والبطن الدانية نونانيوريسمال تظهر في الشكل 3ألف وجيممن الشكل 3، على التوالي. الشريان الاورطي تصاعدي يقع بجوار الشريان الرئوي ويشكل أنبوب منحنى ثلاثة فروع في منطقة القوس: innominate الشريان والشريان السباتي المشترك الأيسر والشريان سوبكلافيان اليسرى (الشكل 3أ). الشريان الاورطي البطني هو الكشف عن دورسالي الأجوف فينا أدنى (الشكل 3د). صور الممثل للصدر والبطن تمدد الأوعية الدموية الابهري مع ديليشنز العميقة، بالمقارنة مع أقطار العادي في الشكل 3ألف و 3 الشكلد، مبينة في الشكل 3ب و رقم 3 ح، على التوالي. تم القبض على جميع الموجات فوق الصوتية الصور في نهاية االنبساط.

تم القبض على الصور التمثيلية والصدر والبطن الابهر بالموجات فوق الصوتية في ميدسيستولي ونهاية-االنبساط (الشكل 4أ، ج، ه، ز). يتم عرض الصور التمثيلية التي تبين القياسات في الشكل 4ب، د، و، ح. واستخدمت الخط الأخضر في وسط الشريان الاورطي تصاعدي لتوحيد الجيوب الأنفية الابهر وتصاعدي قطر الابهر (الشكل 4باء، دال). تم رسم خطوط عمودياً على الخط الأخضر بين الحواف الداخلية هما التجويف في الجيوب الأنفية الابهري (الخط الأصفر) وقطر الابهر تصاعدي القصوى (الخط الأحمر). أقطار لومينال من أورتاس والصدر والبطن كانت مختلفة بين االنقباض واالنبساط (الشكل 4أ-ح). للشريان الاورطي البطني، قطر الابهر القصوى (أحمر)، ومنطقة لومينال (الأخضر) قياس (الشكل 4و، ح). صورة تمثيلية لرسم القلب مراقبة يبين الشكل 4أنا. دورة القلب يحتاج إلى النظر لقياسات دقيقة. وترد في نهاية االنبساط واالنقباض بخطوط منقطة والوردي الأبيض، على التوالي.

للتحقق من دقة وإمكانية تكرار نتائج من هذا البروتوكول، أجرينا دراسة تجريبية. ممثل الصدر الابهري بالموجات فوق الصوتية والسابقين فيفو الصور مبينة في الشكل 5ألف. لم يكن هناك كبير فرق في أقطار يقاس بين هذه الصور لقطر الابهر تصاعدي (الموجات فوق الصوتية: 1.67 مم مقابل السابقين فيفو: 1.65 مم). منذ الجيوب الأنفية الابهري كان من الصعب أن نرى في السابق كان لا يقاس صورة فيفو، قطر الابهر الجيوب الأنفية السابقين فيفو. إمكانية تكرار نتائج إنتر-وإينتراوبسيرفير من هذا البروتوكول مبينة في الشكل 5ب، ج. لتحديد التقلبات المحتملة، التصوير بالموجات فوق الصوتية أجرى من قبل مراقبين اثنين بشكل مستقل، إلا وهي بأمراض قلب ذوي خبرة وطالب الجامعي نونيكسبيرينسيد الذي هو تعلم هذه التقنية، في أيام مختلفة اثنين، استخدام (الفئران نفس n = 5). جميع النقاط التي توجد بين SD يعني ± 1.96 في الشكل 5ب، ج، مما يشير إلى جملة لا كبيرة-أو التقلبات إينتراوبسيرفير لهذا البروتوكول.

Figure 1
الشكل 1 : إعداد محطة العمل. محطة العمل يشمل قاعة التعريفي للتخدير ومرشحات الكسح مخدر ومنهاج ساخنة، وجل بالموجات فوق الصوتية وهلام دفئا. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- 

Figure 2
الشكل 2 : أمثلة على موضع التحقيق لتصوير الابهر الصدري والبطن الدانية. التحقيق في الموضع (أ) الحق و (ب) رأي طويلة محور اليسار parasternal جذر الاورطي وتصاعدي وقوس المناطق، و (ج) محور قصيرة ويرى الشريان الاورطي البطني. (د) صورة الشاشة الممثل للنظام بالموجات فوق الصوتية. السهام السوداء تشير إلى العلامة المرجعية في التحقيق. السهم الأصفر يشير إلى جانب العلامة المرجعية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- 

Figure 3
الشكل 3 : صور الممثل بالموجات فوق الصوتية للشريان الاورطي الصدري والبطن. نونانيوريسمال (أ) و (ب) التوسعات تصاعدي الشريان الاورطي، من عرض المحور الطويل parasternal الصحيح. (ج) نونانيوريسمال تصاعدي الشريان الاورطي، من عرض المحور الطويل باراستيرنال اليسرى. نونانيوريسمال (د) و (ﻫ) التوسعات الشريان الاورطي البطني. Asc Ao = تصاعدي الشريان الاورطي، IA = innominate الشريان, LCA = الأيسر الشريان السباتي المشترك، LSA = subclavian الشريان الأيسر، السلطة الفلسطينية = الشريان الرئوي، التهاب الجيوب = الابهر الجيوب الأنفية، IVC = أدنى الوريد الأجوف، وعبد Ao = الشريان الاورطي البطني. مثلثات صفراء تشير إلى تمدد الأوعية الدموية الابهري. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- 

Figure 4
الشكل 4 : قياسات صور الابهري. صور للشريان الاورطي الصدري تم التقاطها في(A) ميدسيستولي و (ج) النهاية--االنبساط. الصور التي تبين قياسات أقطار الابهر في منطقة الابهر الصدري الدانية خلال (ب) ميدسيستولي واالنبساط (د). يشير الخط الأخضر إلى المركز من الشريان الاورطي تصاعدي. تشير الخطوط الصفراء والحمراء إلى أقطار الجيوب الأنفية الاورطي والشريان الاورطي تصاعدي، على التوالي. أرقام الألوان الأصفر والأحمر تشير إلى أقطار الفعلية للجيوب الأنفية الاورطي والشريان الاورطي تصاعدي، على التوالي. تم التقاطها صوراً للشريان الاورطي البطني في (ه) ميدسيستولي و (ز) النهاية-االنبساط. الصور التي تبين قياسات الشريان الاورطي suprarenal خلال (F) ميدسيستولي ونهاية-االنبساط (ح). الخطوط الحمراء والخضراء تشير إلى القطر والمنطقة لومينال الابهر البطني، على التوالي. تشير إلى القطر الفعلية الأرقام بألوان الأحمر والأخضر وهي من الشريان الاورطي البطني، على التوالي. (أنا) جهاز رسم القلب (ECG) سجلت خلال عمليات الشراء الصورة. تشير الخطوط الخضراء والصفراء في تخطيط القلب والجهاز التنفسي دورة، على التوالي. خط منقط أبيض يشير إلى النهاية-االنبساط، والخط الأرجواني يشير إلى االنقباض. P = موجه P و R = موجه R. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- 

Figure 5
الشكل 5 : الدقة وإمكانية تكرار نتائج التصوير بالموجات فوق الصوتية- (أ) الممثل صور الموجات فوق الصوتية الابهر الصدري والسابقين فيفو الصور في الفئران الذكور C57BL/6J (10-12 أسابيع من العمر). إظهار مؤامرات بلاند ألتمان (ب) في جملة-والتقلبات إينتراوبسيرفير (ج) من هذا البروتوكول. Asc Ao = تصاعدي الشريان الاورطي، IA = innominate الشريان, LCA = الأيسر الشريان السباتي المشترك، LSA = subclavian الشريان الأيسر، السلطة الفلسطينية = الشريان الرئوي، والتهاب الجيوب = الابهر الجيوب الأنفية. يشير الخط الأخضر إلى المركز من الشريان الاورطي تصاعدي. تشير الخطوط الصفراء والحمراء إلى أقطار الجيوب الأنفية الاورطي والشريان الاورطي تصاعدي، على التوالي. تدل الأرقام بألوان حمراء أقطار الفعلية من الشريان الاورطي تصاعدي تقاس بالموجات فوق الصوتية والسابقين فيفو الصور. تشير الخطوط المنقطة السوداء إلى متوسط ويعني ± 1.96 التنمية المستدامة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم- 

Supplemental Figure 1
الإضافي رقم 1: صورة مثال لبرمجيات تحليل الموجات فوق الصوتية- يجب أن يتم تحليل البيانات بالموجات فوق الصوتية في وضع القياس (A). يتم تحديد صورة الابهر بالموجات فوق الصوتية للتحليل من حلقة سينمائية استخدام (ب) شريط التمرير لحلقة سينمائية. يتم رسم خط الوسط باستخدام الدالة (ج) المسافة التي تم تتبعها. يقاس البعد الابهري دالة (د) المسافة الخطية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Discussion

يوفر هذا البروتوكول دليل تقني لاكتساب صورة الشريان الاورطي الصدري والبطن في الفئران، باستخدام نظام الموجات فوق الصوتية عالية التردد. التصوير بالموجات فوق الصوتية الابهري قد الإرباك المحتملة، مثل دورة التحقيق الموقف والقلب، التي قد تنال من دقة القياسات الابهري، لا سيما في الشريان الاورطي الصدري الدانية. ويصف هذا البروتوكول إرشادات مفصلة واستراتيجيات لتحليل البيانات والقياس واقتناء الصور، بغية قياس أبعاد الابهري بدقة.

لتصوير الشريان الاورطي الصدري الدانية، هناك عدة نهج للتحقيق والتنسيب. استخدم عرض المحور الطويل parasternal الحق المبين في الشكل 2ألف للتصوير في هذا البروتوكول بالموجات فوق الصوتية. ويسهل هذا الرأي الحصول على صور عالية الجودة من الجيب الابهري إلى الجزء من القوس الاورطي. ليس الأمثل للشريان الاورطي تنازلي بسبب تدخل الموجات فوق الصوتية. هذا البروتوكول لا ينطبق على معظم النماذج الماوس لتمدد الأوعية الدموية الابهري الصدري لأنها تظهر تمدد لومينال معظمها في جذر الاورطي إلى الشريان الاورطي تصاعدي. ويشمل هذا التسريب الثاني انجيوتنسين المزمن الذي يسبب تشكيل تمدد الأوعية الدموية في الشريان الاورطي تصاعدي من الفئران18،19،،من2021،،من2223. الفأر نماذج متلازمة مارفان (fibrillin 1C1041G/+ والفئرانmgR/المونسنيور fibrillin 1) عرض جذر الاورطي وتصاعدي تمدد الابهر23،،من2425. لويس-ديتز متلازمة الماوس نماذج (حذف بعد الولادة من مستقبلات TGF-β 1 أو 2 في خلايا العضلات الملساء) أيضا تطوير الأوعية الدموية في جذر الاورطي والشريان الاورطي18،،من2627،28 تصاعدي . ولذلك، عرض المحور الطويل parasternal الحق المناسب لتصوير الابهر في هذه النماذج الماوس لتمدد الأوعية الدموية الابهري الصدري. من ناحية أخرى، رأي المحور قصيرة parasternal الحق لديه القدرة على التقاط الصور الابهري قطرياً لأن تمدد الأوعية الدموية التي كثيرا ما تعقدت تورتوسيتي الابهري، مما قد يتسبب في المبالغة في أقطار. وخلافا للشريان الاورطي الصدري، استخدمت عرض المحور قصيرة لتصوير الشريان الاورطي البطني في هذا البروتوكول. منذ انحناء الابهر وتورتوسيتي متواضعة في الشريان الاورطي البطني مقارنة بالشريان الاورطي الصدري، يساعد الحصول على الصور في عرض المحور قصيرة تهوين قطر الابهر. من المهم أن نلاحظ أن المسبار مختلفة توفر مواقف زوايا مختلفة، وقطر الابهر قد تكون مختلفة في كل زاوية عرض. ولذلك، يتم تحسين قياسات موثوقة قطر الابهر بتطبيق نفس الموقف مسبار لجميع الصور ضمن دراسة. من المثير للاهتمام، والموجات فوق الصوتية ثلاثية الأبعاد (3D) صور للقلب والشريان الاورطي قد أفادت مؤخرا29،30،،من3132. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول على النظم الحالية للموجات فوق الصوتية 3D صور مع مرور الوقت كصور رباعية الأبعاد33. وهكذا، هذه تقنيات التصوير ثلاثي الأبعاد لديها القدرة على إظهار بنية الابهري أكثر دقة، الذي قد يحل المشكلة للتحقيق لتحديد المواقع.

يمكن التقاط الصور بالموجات فوق الصوتية في 2D سطوع الوضع (الوضع-ب) أو وضع اقتراح أحادي البعد (M-وضع). على الرغم من أن قد استخدمت بعض المواد م-طريقة لقياس قطر الابهر، ب-الوضع هو الأفضل15،34،،من3536. M-وضع لديه القدرة على صورة في بعدين لزيادة دقة الزماني والمكاني. مع ذلك، يعتمد هذا الوضع على افتراض أن الشريان الاورطي اسطوانة متحدة مركز يجري تصويرها عمودياً إلى الموجات فوق الصوتية. قد لا ينطبق هذا الافتراض في حالة التوسعات والانحناء للشريان الاورطي تصاعدي يجعل هذا صعب، حتى في الدول التي نونانيوريسمال. وبالإضافة إلى ذلك، لا تبقى الشريان الاورطي في موقع ثابت في جميع أنحاء دورة القلب37. ولذلك، قد يسبب M-وضع أخطاء القياس، بما في ذلك أكثر-والبسط.

من المهم أيضا أن نلاحظ أن يؤثر بدوره القلب قطر لومينال في الشريان الاورطي. كما هو متوقع، قطر الابهر في االنقباض أكبر من االنبساط (الشكل 4أ-ح)، الذي يرتبط بمرونة جدار الابهر والضغط. ويمكن حساب مرونة جدار الابهر والضغط من اختلاف أقطار الابهر بين االنقباض واالنبساط. انخفضت مرونة وإجهاد في التوسعات أورتاس مقارنة أورتاس العادي31،34،35،38،،من3940. لا يمكن قياسه صلابة الابهر مباشرة بواسطة الموجات فوق الصوتية. قياس نبض موجه السرعة يمكن تقييم (بوب) صلابة كوكيل، الذي يقال أن يزاد في التوسعات أورتاس31،35،،من4142. بوب يحسب بوقت المرور العابر بين موقعين الشرياني، استخدام الصور دوبلر موجه النبض والمسافة التي تفصل بينهما المناظرة. لمقارنة أقطار الابهري، خلافا للفحص السريري، هناك لا توحيد صارمة من حيث المرحلة القلب للقياسات الابهري في الفئران. ولذلك، أنها لا تزال غير واضحة المرحلة القلب الذي هو مناسبة للقياسات الابهري. ومع ذلك، لضمان إجراء مقارنات موثوق بها واستنساخه، ينبغي قياس أقطار الابهري في مرحلة محددة من دورة القلب.

هذا البروتوكول يوفر إرشادات مفصلة لتحليل البيانات وتصوير الابهر بغية قياس أبعاد الابهري بدقة. قياس الابهري، استخدام هذا البروتوكول، يتسق مع الفعلية السابقين فيفو قطر الابهر (الشكل 5ألف). كما أكدنا وثبات إنتر-وإمكانية تكرار نتائج إينتراوبسيرفير (الشكل 5ب، ج). كافة الخطوات في هذا البروتوكول، لا سيما موقف التحقيق ودورة القلب، أمران ضروريان لقياسات دقيقة. ومع ذلك، حتى عند استخدام الإجراءات المناسبة، القطع الأثرية أثناء التصوير بالموجات فوق الصوتية لا يمكن تجنبها. موقع أضلاعه والرئة، وكذلك التنفس ونبض القلب، يمكن أن يؤثر على جودة الصورة من الشريان الاورطي الصدري. يمكن أيضا أن يسبب الغازات المعوية التحف في تصوير البطن. وهكذا، فإننا نقترح تحديد معايير الاستبعاد عند اتباع هذا البروتوكول في حالة الصور الابهري الفقراء.

مع ظهور نظم الموجات فوق الصوتية عالية الاستبانة، هيكل الابهري من الفئران يمكن النظر في تفاصيل رائعة، متسلسل وتقليدياً، على حد سواء مما ساهم فهم لتمدد الأوعية الدموية الابهري. التصوير بالموجات فوق الصوتية، مع البروتوكول كما هو موضح أعلاه، يتم اتباع نهج موسع موثوقة واستنساخه للتحديد الكمي لتمدد الأوعية الدموية الابهري في الفئران.

Disclosures

الكتاب لا تمت بصلة للكشف.

Acknowledgments

وأيده صاحبي العمل البحثي "الوطني القلب"، والرئة، والدم معهد من "معاهد الصحة الوطنية في" إطار جائزة أرقام R01HL133723 و R01HL139748 وسفرن جمعية القلب الأمريكية في "أمراض الأوعية الدموية" (18SFRN33960001). ويدعم النظام المنسق زمالات ما بعد الدكتوراه اها (18POST33990468). كيركراده معتمد من قبل UL1TR001998 نكتس. المحتوى الموجود في هذه المخطوطة هي المسؤولة الوحيدة عن المؤلفين ولا تمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية "المعاهد الوطنية للصحة".

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hiratzka, L. F., et al. 2010 ACCF/AHA/AATS/ACR/ASA/SCA/SCAI/SIR/STS/SVM guidelines for the diagnosis and management of patients with Thoracic Aortic Disease: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines, American Association for Thoracic Surgery, American College of Radiology, American Stroke Association, Society of Cardiovascular Anesthesiologists, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Interventional Radiology, Society of Thoracic Surgeons, and Society for Vascular Medicine. Circulation. 121 (13), 266-369 (2010).
  2. Robinet, P., et al. Consideration of Sex Differences in Design and Reporting of Experimental Arterial Pathology Studies-Statement From ATVB Council. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (2), 292-303 (2018).
  3. Wanhainen, A., Mani, K., Golledge, J. Surrogate Markers of Abdominal Aortic Aneurysm Progression. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (2), 236-244 (2016).
  4. Lu, H., Daugherty, A. Aortic Aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (6), 59-65 (2017).
  5. Angelov, S. N., Zhu, J., Dichek, D. A. New Mouse Model of Abdominal Aortic Aneurysm: Put Out to Expand. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (11), 1990-1993 (2017).
  6. Daugherty, A., Manning, M. W., Cassis, L. A. Angiotensin II promotes atherosclerotic lesions and aneurysms in apolipoprotein E-deficient mice. The Journal of Clinical Investigation. 105 (11), 1605-1612 (2000).
  7. Kanematsu, Y., et al. Pharmacologically induced thoracic and abdominal aortic aneurysms in mice. Hypertension. 55 (5), 1267-1274 (2010).
  8. Longo, G. M., et al. Matrix metalloproteinases 2 and 9 work in concert to produce aortic aneurysms. The Journal of Clinical Investigation. 110 (5), 625-632 (2002).
  9. Pyo, R., et al. Targeted gene disruption of matrix metalloproteinase-9 (gelatinase B) suppresses development of experimental abdominal aortic aneurysms. The Journal of Clinical Investigation. 105 (11), 1641-1649 (2000).
  10. Raffort, J., et al. Monocytes and macrophages in abdominal aortic aneurysm. Nature Reviews Cardiology. 14 (8), 457-471 (2017).
  11. Senemaud, J., et al. Translational Relevance and Recent Advances of Animal Models of Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (3), 401-410 (2017).
  12. Wilson, N. K., Gould, R. A., Gallo MacFarlane, E., Consortium, M. L. Pathophysiology of aortic aneurysm: insights from human genetics and mouse models. Pharmacogenomics. 17 (18), 2071-2080 (2016).
  13. Adam, M., et al. Systemic Upregulation of IL-10 (Interleukin-10) Using a Nonimmunogenic Vector Reduces Growth and Rate of Dissecting Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (8), 1796-1805 (2018).
  14. Barisione, C., et al. Rapid dilation of the abdominal aorta during infusion of angiotensin II detected by noninvasive high-frequency ultrasonography. Journal of Vascular Surgery. 44 (2), 372-376 (2006).
  15. Trachet, B., et al. Ascending Aortic Aneurysm in Angiotensin II-Infused Mice: Formation, Progression, and the Role of Focal Dissections. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (4), 673-681 (2016).
  16. Sawada, H., et al. Heterogeneity of aortic smooth muscle cells: A determinant for regional characteristics of thoracic aortic aneurysms. Journal of Translational Internal Medicine. 6 (3), 93-96 (2018).
  17. Davis, F. M., et al. Smooth muscle cell deletion of low-density lipoprotein receptor-related protein 1 augments angiotensin II-induced superior mesenteric arterial and ascending aortic aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (1), 155-162 (2015).
  18. Angelov, S. N., et al. TGF-beta (Transforming Growth Factor-beta) Signaling Protects the Thoracic and Abdominal Aorta From Angiotensin II-Induced Pathology by Distinct Mechanisms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 37 (11), 2102-2113 (2017).
  19. Daugherty, A., et al. Angiotensin II infusion promotes ascending aortic aneurysms: attenuation by CCR2 deficiency in apoE-/- mice. Clinical Science. 118 (11), 681-689 (2010).
  20. Fava, M., et al. Role of ADAMTS-5 in Aortic Dilatation and Extracellular Matrix Remodeling. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (7), 1537-1548 (2018).
  21. Rateri, D. L., et al. Angiotensin II induces region-specific medial disruption during evolution of ascending aortic aneurysms. The American Journal of Pathology. 184 (9), 2586-2595 (2014).
  22. Huang, X., et al. MicroRNA-21 Knockout Exacerbates Angiotensin II-Induced Thoracic Aortic Aneurysm and Dissection in Mice With Abnormal Transforming Growth Factor-beta-SMAD3 Signaling. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (5), 1086-1101 (2018).
  23. Galatioto, J., et al. Cell Type-Specific Contributions of the Angiotensin II Type 1a Receptor to Aorta Homeostasis and Aneurysmal Disease-Brief Report. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 38 (3), 588-591 (2018).
  24. Habashi, J. P., et al. Losartan, an AT1 antagonist, prevents aortic aneurysm in a mouse model of Marfan syndrome. Science. 312 (5770), 117-121 (2006).
  25. Hibender, S., et al. Resveratrol Inhibits Aortic Root Dilatation in the Fbn1C1039G/+ Marfan Mouse Model. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 36 (8), 1618-1626 (2016).
  26. Hu, J. H., et al. Postnatal Deletion of the Type II Transforming Growth Factor-beta Receptor in Smooth Muscle Cells Causes Severe Aortopathy in Mice. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (12), 2647-2656 (2015).
  27. Li, W., et al. Tgfbr2 disruption in postnatal smooth muscle impairs aortic wall homeostasis. The Journal of Clinical Investigation. 124 (2), 755-767 (2014).
  28. Yang, P., et al. Smooth muscle cell-specific Tgfbr1 deficiency promotes aortic aneurysm formation by stimulating multiple signaling events. Scientific Reports. 6, 35444 (2016).
  29. Dawson, D., et al. Quantitative 3-dimensional echocardiography for accurate and rapid cardiac phenotype characterization in mice. Circulation. 110 (12), 1632-1637 (2004).
  30. Grune, J., et al. Evaluation of a commercial multi-dimensional echocardiography technique for ventricular volumetry in small animals. Cardiovascular Ultrasound. 16 (1), 10 (2018).
  31. Phillips, E. H., Di Achille, P., Bersi, M. R., Humphrey, J. D., Goergen, C. J. Multi-Modality Imaging Enables Detailed Hemodynamic Simulations in Dissecting Aneurysms in Mice. IEEE Transactions on Medical Imaging. 36 (6), 1297-1305 (2017).
  32. Soepriatna, A. H., Damen, F. W., Vlachos, P. P., Goergen, C. J. Cardiac and respiratory-gated volumetric murine ultrasound. The International Journal of Cardiovascular Imaging. 34 (5), 713-724 (2018).
  33. Vevo3100 - the ultimate preclinical imaging experience. FUJIFILM VisualSonic Inc. , Available from: https://www.visualsonics.com/product/imaging-systems/vevo-3100 (2018).
  34. Shen, M., et al. Divergent roles of matrix metalloproteinase 2 in pathogenesis of thoracic aortic aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 35 (4), 888-898 (2015).
  35. Trachet, B., et al. Performance comparison of ultrasound-based methods to assess aortic diameter and stiffness in normal and aneurysmal mice. PLoS One. 10 (5), 0129007 (2015).
  36. Wang, Y., et al. TGF-beta activity protects against inflammatory aortic aneurysm progression and complications in angiotensin II-infused mice. The Journal of Clinical Investigation. 120 (2), 422-432 (2010).
  37. Goergen, C. J., et al. In vivo quantification of murine aortic cyclic strain, motion, and curvature: implications for abdominal aortic aneurysm growth. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 32 (4), 847-858 (2010).
  38. Ben-Zvi, D., et al. Local Application of Leptin Antagonist Attenuates Angiotensin II-Induced Ascending Aortic Aneurysm and Cardiac Remodeling. Journal of the American Heart Association. 5 (5), (2016).
  39. Goergen, C. J., et al. Influences of aortic motion and curvature on vessel expansion in murine experimental aneurysms. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 31 (2), 270-279 (2011).
  40. Phillips, E. H., et al. Morphological and Biomechanical Differences in the Elastase and AngII apoE(-/-) Rodent Models of Abdominal Aortic Aneurysms. BioMed Research International. 2015, 413189 (2015).
  41. Di Lascio, N., Kusmic, C., Stea, F., Faita, F. Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice. Journal of Visualized Experiments. (120), e54362 (2017).
  42. Lee, L., et al. Aortic and Cardiac Structure and Function Using High-Resolution Echocardiography and Optical Coherence Tomography in a Mouse Model of Marfan Syndrome. PLoS One. 11 (11), 0164778 (2016).

Tags

تراجع، 145 قضية، أبعاد الابهري، والتصوير بالموجات فوق الصوتية، والشريان الاورطي، الجيوب الأنفية الابهري، تصاعدي الشريان الاورطي، الشريان الاورطي البطني، الابهر
التصوير بالموجات فوق الصوتية للشريان الاورطي الصدري والبطن في الفئران لتحديد أبعاد تمدد الأوعية الدموية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter