Summary
Aqui nós descrevemos, passo a passo, um protocolo detalhado para realizar a Ecocardiografia no modelo do coelho. Nós mostramos como obter corretamente as diferentes visões ecocardiográficas e planos de imagem, bem como os diferentes modos de imagem disponíveis em um sistema de ecocardiografia clínica rotineiramente usado em pacientes humanos e veterinários.
Abstract
Grandes modelos animais como o coelho são valiosos para a pesquisa pré-clínica translacional. Os coelhos têm uma electrofisiologia cardíaca similar comparada àquela dos seres humanos e daquele de outros modelos animais grandes tais como cães e porcos. Entretanto, o modelo do coelho tem a vantagem adicional de uns mais baixos custos de manutenção comparados a outros grandes modelos animais. A avaliação longitudinal da função cardíaca utilizando a Ecocardiografia, quando adequadamente implementada, é uma metodologia útil para avaliação pré-clínica de novas terapias para insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida (por exemplo, regeneração cardíaca). O uso correto dessa ferramenta não invasiva requer a implementação de um protocolo de exame padronizado seguindo as diretrizes internacionais. Aqui descrevemos, passo a passo, um protocolo detalhado supervisionado por cardiologistas veterinários para a realização de ecocardiografia no modelo do coelho, e demonstrar como obter corretamente as diferentes visões ecocardiográficas e planos de imagem, bem como a diferentes modos de imagem disponíveis em um sistema de ecocardiografia clínica rotineiramente usado em pacientes humanos e veterinários.
Introduction
A avaliação longitudinal da função cardíaca em grandes modelos animais é uma metodologia de pesquisa robusta comumente utilizada para a avaliação dos efeitos de novas terapias para o tratamento da cardiomiopatia isquêmica e não isquêmica. Entre as várias técnicas de imagem cardiovascular disponíveis para pesquisa pré-clínica, a Ecocardiografia tem sido amplamente utilizada devido às suas características não invasivas e portáteis. Em mãos experientes, a Ecocardiografia também é uma técnica de imagem muito reprodutível para estudar a anatomia cardíaca, bem como a função sistólica e diastólica do coração.
Grandes modelos animais pré-clínicos, como suínos, cães e coelhos, são fundamentais para a pesquisa translacional pré-clínica1,2,3. De fato, o potencial benefício de novas terapias como a medicina regenerativa cardíaca no cenário da cardiomiopatia requer testes de hipóteses extensivos em grandes modelos pré-clínicos antes que possam ser considerados para uso humano2,4 . Comparado a outros grandes modelos pré-clínicos, o modelo do coelho oferece algumas vantagens, incluindo seu baixo custo de manutenção, que é comparável àquele dos ratos e dos ratos. No entanto, em contraste com camundongos e ratos, o sistema de transporte CA+ 2 e a eletrofisiologia cardíaca são semelhantes em coelhos como os dos seres humanos, e os de outros grandes modelos animais, como cães e suínos, aumentando assim o potencial translacional do coelho modelo1,5. Portanto, o coelho, como um grande modelo pré-clínico experimental, tem um excepcional equilíbrio de custo e reprodutibilidade para a pesquisa translacional pré-clínica.
O coelho tem o benefício adicional de sua receptividade para a imagem latente ecocardiográfica usando as unidades clínicas do ultra-som usadas rotineiramente em pacientes humanos e veterinários, assim aproveitando-se da superioridade da imagem latente harmônica e da estado---arte Tecnologia. Para isso, são preferidos os transdutores setoriais (também conhecidos como matriz de fase) de frequência relativamente alta (até 12 MHz), como os utilizados na Cardiologia neonatal/pediátrica. A examinação ecocardiográfica no modelo pré-clínico do coelho permite a avaliação completa da função sistólica e diastólica usando vistas múltiplas e modalidades diferentes disponíveis em unidades ecocardiográficas modernas (por exemplo. Doppler contínuo da onda (CWD), Doppler de onda pulsada (PWD) e imagem Doppler tecidual (TDI)).
A Ecocardiografia é uma técnica dependente do operador e, portanto, requer treinamento extensivo e conhecimento central da técnica de acordo com as diretrizes internacionais. Parte deste treinamento pode ser facilitada com a visualização de vídeos explicando detalhadamente como diferentes visões ecocardiográficas podem ser obtidas. A conquista de alta competência na imagem ecocardiográfica, bem como o desenvolvimento de um protocolo padronizado e a técnica correta, são essenciais para minimizar a influência do operador e gerar dados quantitativos confiáveis, conforme exigido em rigorosos investigação científica.
Algumas considerações são necessárias em relação à configuração do sistema e do laboratório utilizada para ecocardiografia em coelhos e outros grandes modelos animais. Para uma avaliação ecocardiográfica transtorácica padrão da função cardíaca, o sistema de ultra-som deve incluir as seguintes modalidades: modo bidimensional (modo B ou 2D), modo de movimento (modo M), Doppler colorido, bem como CWD, PWD e TDI. Além disso, a máquina deve ter análise cardíaca completa e software de medição instalado, bem como espaço suficiente no disco rígido interno para armazenar imagens digitais de alta qualidade e loops de vídeo suficientes para análise offline. Alguns sistemas usam transdutores de matriz linear; no entanto, para a melhor imagem do coração, Transdutores de setor phased array com um pequeno diâmetro da cabeça de digitalização são preferidos, porque estes permitem uma passagem mais fácil das ondas de ultra-som através dos espaços intercostais estreitos. Para coelhos, utilizamos transdutores de frequência relativamente alta (até 12 MHz). A posição do animal para a imagem latente é da importância máxima para adquirir imagens da boa qualidade. Assim, as posições recumbentes laterais direita e esquerda são recomendadas para obter todos os planos de imagem padrão durante um exame ecocardiográfico. Para isso, é aconselhável uma tabela com um entalhe que coincida com a área cardíaca do tórax (Figura 1a). Esta tabela entalhado facilita o acesso com o transdutor à área da caixa que será escaneada, e permite conseqüentemente a mobilidade livre da mão do Whist do operador que mantém a melhor posição da exploração do animal. Posicionar o animal em uma posição Recumbent lateral conduz a uma queda do coração para o transdutor e a elevação dos pulmões, assim como o alargamento da janela de acesso do feixe do ultra-som através dos espaços intercostais, assim melhorando a imagem latente total qualidade (Figura 1a). O exame ecocardiográfico deve ser realizado de forma cega e seguindo as diretrizes do Comitê de ecocardiografia do colégio americano de medicina interna veterinária e da sociedade americana de ecocardiografia/European Associação para a imagem latente cardiovascular6,7,8.
Parte de nossa equipe científica está associada ao serviço de Cardiologia de um hospital veterinário de ensino que atende diariamente a pacientes veterinários (por exemplo, cães e gatos), para os quais tem a formação e acreditação relevantes em Cardiologia veterinária e Ecocardiografia, e suas modalidades diferentes da imagem latente, assim como a experiência extensiva em tamanhos diferentes da imagem latente de pacientes animais e de conformações torácicas com esta técnica. Além disso, comumente utilizamos ecocardiografia para avaliação longitudinal da função cardíaca em modelo de coelho de cardiomiopatia induzida por antraciclinas9. Aqui, nós descrevemos um protocolo passo a passo da ecocardiografia para a avaliação da função cardíaca usando uma unidade clínica do ultra-som em um grande modelo pré-clínico tal como o coelho. Este protocolo é adaptado para as diretrizes internacionais atuais8, e inclui recomendações práticas baseadas em nossas próprias experiências em configurações clínicas e experimentais.
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Protocol
Os experimentos aqui descritos foram aprovados pelo Comitê de ética em pesquisa da Universidade de Múrcia, Espanha, e foram realizados em conformidade com a diretiva 2010/63/UE da Comissão Europeia. Os passos descritos foram realizados protocolos operacionais padrão que faziam parte do plano de trabalho e não foram realizados unicamente com o objetivo de filmar o vídeo que acompanha este artigo.
1. preparação do coelho
- Antes de prosseguir, comece por injetar uma combinação de cetamina (10 mg/kg) homogeneizada na mesma seringa com medetomidina (200 μg/kg) para anestesiar o animal, o que reduzirá o stress do procedimento para o coelho.
Nota: o uso da anestesia também reduz a frequência cardíaca de forma previsível, reduzindo a variabilidade interindividual, e tem o benefício adicional de melhorar a qualidade de imagem global. Como mostrado no vídeo, cubra a cabeça com um cobertor cirúrgico para ajudar a manter o animal calmo durante a injeção de anestesia.- Verificar se o animal está completamente anestesiado dentro de 10-20 min, confirmando a presença de flacidez muscular, ausência de reflexo palpebral, movimentos mandibulares e farejamento. A presença dos dois últimos sinais (movimentos mandibulares e sniffing), são, por sua vez, os primeiros sinais de redução da profundidade anestésica. Embora raramente seja necessário, a redosagem deve ser considerada (por exemplo, metade da combinação da dose anestésica inicial), se um longo atraso for antecipado para completar o procedimento.
Nota: enquanto o animal vai adormecer rapidamente dentro do primeiro ~ 5 minutos após a injeção, recomenda-se a permitir um plano mais profundo de anestesia antes de tentar manipular o animal. Esse atraso evitará que o coelho seja angustiante, o que provavelmente produzirá taquicardia e afetará negativamente a acurácia da imagem e a reprodutibilidade de determinados parâmetros durante o exame ecocardiográfico (por exemplo, análises de aflução da valva mitral). - Uma vez que o animal é anestesiado, use uma tosquiadeira de cabelo para remover o cabelo da pele do tórax. Comece abaixo da linha do pescoço e continue até o nível das regiões hipocondríacas direita e esquerda, bem como a região subxifóide na linha média (Figura 1b).
- Barbear 1-3 cm2 da face interna do forelimb direito, bem como as regiões mediotibiais de ambos os membros posteriores direito e esquerdo (Figura 1b).
- Verificar se o animal está completamente anestesiado dentro de 10-20 min, confirmando a presença de flacidez muscular, ausência de reflexo palpebral, movimentos mandibulares e farejamento. A presença dos dois últimos sinais (movimentos mandibulares e sniffing), são, por sua vez, os primeiros sinais de redução da profundidade anestésica. Embora raramente seja necessário, a redosagem deve ser considerada (por exemplo, metade da combinação da dose anestésica inicial), se um longo atraso for antecipado para completar o procedimento.
- Depois de colocar o coelho em um cobertor térmico ou almofada de aquecimento para evitar a hipotermia durante o procedimento, aplique um gel de condução adequado aos eletrodos e posicione-os nas regiões raspadas dos membros. Fixar os eletrodos com fita cirúrgica.
- Verifique se um sinal de ECG correto é exibido na tela do sistema; geralmente um traçado eletrocardiográfico de 1-Lead simultâneo é suficiente para monitorar sincronicamente o ritmo cardíaco durante todo o estudo ecocardiográfico (Figura 1a e Figura 1C).
Nota: além da frequência cardíaca, monitore a frequência respiratória, bem como a temperatura. A frequência respiratória pode ser monitorada visualmente ou através da incidência de movimentos torácicos na imagem ecocardiográfica, enquanto a temperatura deve ser monitorada via sonda retal. Esses parâmetros devem ser monitorados no início, então a cada 10 min e no final do procedimento. Os coelhos não tendem a vomitar durante a anestesia10,11; Portanto, o jejum dos coelhos não é rotineiramente recomendado antes de um exame ecocardiográfico.
Figura 1 . Preparação e posicionamento do coelho para ecocardiografia. (A) tabela com entalhe que coincide com a área cardíaca a ser imaged. (B) Retire o cabelo do peito. (C) anexar eletrodos de ECG para monitorar o coração. (D) posicionamento do operador enquanto pré-conformação do exame ecocardiográfico. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
2. parasternal longo eixo (sagital) vista do coração
- Para a obtenção de uma visão paresternal de eixo longo (PSLAX) do coração, coloque o coelho na posição recumbente lateral direita, com os membros dianteiros estendidos para longe do tórax, com fita cirúrgica (Figura 1a e Figura 1C).
- Para conseguir a melhor qualidade da imagem latente possível, é importante manter a pele da região torácica tão lisa como possível aumentar a penetração e melhorar a qualidade de imagem latente total enquanto a imagem latente o animal. Para isso, segure os membros dianteiros longe do tórax com uma mão, enquanto usando a mão livre para identificar todas as dobras da pele e bolsos, aplainar estes de cima para baixo, e mover qualquer pele dobrável longe do peito para o lado lateral e para trás do coelho. Isto é particularmente importante para coelhos mais velhos e maiores, cuja pele excessiva e tecido adiposo subcutâneo poderia reduzir a qualidade da imagem.
Nota: a área cardíaca do tórax deve ser posicionada sobre a seção de recorte na tabela. No entanto, tenha em mente que, nesta posição, o abdômen tem uma tendência natural para se mover em direção ao entalhe, e cria uma pressão positiva que descoloca o coração cranialmente, que então interfere com boa imagem ecocardiográfica. Para evitar isso, é importante que o abdômen repouse completamente sobre a mesa e, para conseguir isso, é útil mover suavemente os órgãos abdominais para a região caudal do animal através de uma massagem suave (Figura 1a e Figura 1C).
- Para conseguir a melhor qualidade da imagem latente possível, é importante manter a pele da região torácica tão lisa como possível aumentar a penetração e melhorar a qualidade de imagem latente total enquanto a imagem latente o animal. Para isso, segure os membros dianteiros longe do tórax com uma mão, enquanto usando a mão livre para identificar todas as dobras da pele e bolsos, aplainar estes de cima para baixo, e mover qualquer pele dobrável longe do peito para o lado lateral e para trás do coelho. Isto é particularmente importante para coelhos mais velhos e maiores, cuja pele excessiva e tecido adiposo subcutâneo poderia reduzir a qualidade da imagem.
- Para a imagem ecocardiográfica, segure o transdutor com a mão direita, enquanto usando a mão esquerda para operar os controles do sistema de ecocardiografia, como mostrado na Figura 1D.
- Para manter o bom contato de pele, aplique o etanol não diluído à pele e então suficiente gel da transmissão do ultra-som à cabeça do transdutor.
- Em seguida, posicione o transdutor de perto na pele do hemitórax direito, no nível do segundo ao terceiro espaço intercostal e cerca de 1-3 cm de distância da linha paraesternal direita, com a marca de orientação do transdutor apontando para o ombro direito do animal e em um ângulo de aproximadamente 30 ° em relação à linha média (Figura 2a). Isto deve produzir uma imagem do PSLAX direito do coração (veja resultados representativos).
- Uma vez que as imagens cardíacas 2D são exibidas na tela, o próximo passo é ajustar os controles da unidade de ultra-som para obter imagens ideais. Os principais são:
- Controles de profundidade e zoom: Use esses controles para otimizar a área de interesse. A profundidade da imagem deve ser adequada para que as estruturas cardíacas possam ser vistas em cada imagem. Use a ferramenta de zoom para uma melhor avaliação das estruturas de interesse, por exemplo, a integridade das válvulas e folhetos.
- Ganho total e compensação de ganho de tempo (ou seja, configurações de ganho em profundidades diferentes em tempo real): controle escalas cinzentas e ganhos manualmente para minimizar o ruído de fundo e para maximizar a delimitação de estruturas cardíacas. Estes parâmetros são especialmente importantes em coelhos devido à fraca ecogenicidade do miocárdio ventricular.
- Intervalo dinâmico ou compactação: Use este controle para ajustar o número de tons de cinza que são exibidos pela imagem. Defina o intervalo dinâmico para que a piscina de sangue é escura e o tecido é brilhante. Isso resultará em uma melhor definição de borda endocárdica, o que é importante para obter volumes ventriculares esquerdos.
- Largura do setor: comece a examinação com um setor largo (90 °) e após uma vista geral do coração, reduza a largura do setor se as áreas específicas precisarem de ser melhor imaged. Diminuir o tamanho do setor melhora a resolução temporal, aumentando a taxa de quadros. Isso é especialmente importante quando a Ecocardiografia 2D é usada para orientar o exame Doppler.
- Para manter a posição do transdutor, enquanto a imagem do coelho, e para reduzir a fadiga do operador, use o dedo indicador para ancorar a mão na mesa ou no peito do animal, enquanto os outros dedos segurar o transdutor (Figura 2a).
- Obtenha dois planos de imagem principal do coração na vista PSLAX direita.
- Encontre um plano de imagem que seções o coração longitudinalmente e onde todas as quatro câmaras do coração (dois átrios e dois ventrículos) podem ser identificados; também, quando um amplo campo de visão é usado, o ápice do coração também deve entrar em exibição no lado esquerdo da imagem (consulte a seção de resultados representativos).
- Realizar movimentos sutis do transdutor, tais como varrer, balançar e rotação, em relação ao espaço intercostal, bem como o ângulo craniocaudal e dorsoventral do feixe de ultra-som para obter o outro plano de imagem da visão de eixo longo do paraesternal ( Figura 2A,B). No outro plano de imagem, a via de saída do ventrículo esquerdo (LVOT) e a aorta podem ser identificadas (ver resultados representativos).
- Orientação da imagem: Observe que a base do coração estará no lado direito da imagem do setor.
- Depois de obter os planos de imagem apropriados, use o modo B para avaliar a função geral do coração e use o Doppler colorido para avaliar o fluxo sanguíneo em todas as válvulas, bem como a integridade do septo interventricular (IVS).
Nota: sempre salve imagens das diferentes exibições e planos para análise offline.
Figura 2 . Como obter uma visão PSLAX do coração. (A-B) Posicionamento do transdutor para obter os dois planos diferentes da visão PSLAX do coração (ver descrição no texto). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
3. visão de eixo curto parasternal do coração
- Com o transdutor no mesmo local no peito ao exibir um PSLAX bem alinhado, realize uma rotação no sentido anti-horário do transdutor de aproximadamente 90 ° (Figura 3a) para obter uma visão de eixo curto paraesternal direito (pssax). Desta vez, a marca de orientação do transdutor deve estar apontando para o ombro esquerdo do coelho.
Nota: para ajudar a manter o transdutor no mesmo local do tórax enquanto gira o transdutor, use a mão esquerda para executar a rotação a partir do cabo do transdutor, como mostrado na Figura 3B. - Na visão de eixo curto paraesternal, obter três planos de imagem varrendo o transdutor ao longo do eixo do coração: o meio-ventricular, a valva mitral e a base alta com a artéria pulmonar (PA) e a valva aórtica (AoV) em vista.
- No plano de imagem mid-ventricular, que seções o coração no nível dos músculos papilares e das Cordas tendíneas (figuras 3C), Visualizar o ventrículo direito (VD) na parte superior e o ventrículo esquerdo (LV) na parte inferior da imagem (ver resultados representativos).
- Use o modo B para avaliar a contração e o abrandamento radiais e circunferenciais do LV, e verific para ver se há anomalias regionais do movimento da parede.
- Use o modo M e com a ajuda da bola de trilha mova o cursor em tempo real sobre a imagem 2D e, em seguida, posicione o cursor no meio do ve, entre ambos os músculos papilares, perpendicular ao IVS e parede livre do ventrículo esquerdo (FW) (Figura 3C). Uma vez que as imagens do modo M são exibidas na tela, armazene imagens para análise offline. Em coelhos com altas taxas cardíacas, use velocidades de varredura mais elevadas para melhores eventos cardíacos separados durante o ciclo cardíaco (por exemplo, 150 mm/seg).
- Ao varrer o transdutor em direção à região cefólica (Figura 3D), obter um plano da valva mitral (MV). Use o modo B e o modo M para avaliar a integridade e a motilidade dos folhetos de MV. Posicione o cursor ao longo do meio do ve, perpendicular ao IVS (Figura 3E), para obter informações detalhadas sobre a excursão do MV em relação ao IVs.
- Varrer o transdutor mais cranialmente para resultar em um plano de imagem no nível da base alta (também conhecido como plano AoV; Figura 3F - H), onde o AOV e seus folhetos, a via de saída do ventrículo direito (RVOT), o PA e os átrios direito e esquerdo (la) podem ser identificados (ver resultados representativos).
- Orientação da imagem: Observe que o PA estará no lado direito da imagem do setor.
- Para visualizar completamente o PA e sua bifurcação, use uma maior angulação e, às vezes, um deslocamento craniano do transdutor (um espaço intercostal).
- Use o modo B para avaliar o tamanho e a forma dessas estruturas (por exemplo, o tamanho do átrio esquerdo é aumentado na insuficiência cardíaca congestiva) e use Doppler colorido e PWD para registrar a velocidade do fluxo sanguíneo (saída) no nível PV, colocando o volume da amostra logo abaixo do abertura dos folhetos fotovoltaicos (Figura 3G). Por fim, use o modo M e posicione o cursor ao longo do AoV e do LA (Figura 3h).
- Use os seguintes controles e ajustes principais para obter imagens de Doppler de fluxo de cores adequadas:
- Com o setor de cores posicionado na área de interesse, reduza o ângulo entre o setor e a direção do fluxo sanguíneo, tanto quanto possível.
- Largura do setor da cor: ajuste isto à área da válvula, a fim aumentar a taxa de frame e melhorar a informação do fluxo da cor.
- Frequência de repetição da linha de base e do pulso (PRF): ajuste a linha de base na barra de cores e o PRF, para permitir que as velocidades mais altas sejam exibidas. Um número na parte superior e inferior da barra de cores representa a velocidade máxima detectável antes de ocorrer a suavização de cor.
Nota: o aliasing é mais frequente no fluxo de cores do que o Doppler pulsado espectral, pois uma porção dos pulsos é atribuída para obter imagens transversais em detrimento da informação de Doppler de fluxo de cores. - Ganho de cor: primeiro, aumente isso para o ponto em que ele apenas começa a criar ruído de fundo e, em seguida, diminui para um nível que otimiza a imagem de fluxo de cores.
- Use os seguintes controles principais para obter imagens espectrais de Doppler adequadas:
- Posição do cursor: faça este paralelo à direção do fluxo sanguíneo; pelo menos, manter em um ângulo < 30 °.
- Posição da porta: é um marcador na linha do cursor correspondente ao local de amostragem. Coloque-o após as válvulas aórtica e pulmonar e nas pontas do folheto das válvulas atrioventricular.
- Tamanho da porta: Use a configuração mínima, exceto para obter pequenos fluxos regurgitantes.
- Linha de base: selecione a linha de base dependendo da direção do fluxo sanguíneo. Coloque-o na parte superior quando o sangue flui contra o transdutor (por exemplo, fluxos pulmonares e aórticos), ou na parte inferior quando o sangue flui em direção ao transdutor (por exemplo, fluxos de válvulas atrioventricular).
- Escala: selecione isso de acordo com a velocidade do fluxo sanguíneo, geralmente, 25% maior do que a velocidade obtida.
- Ganho de Doppler: Use isto para intensificar os sinais de Doppler. Aumente o ganho até que a cor seja exibida.
- Colorização do sinal de Doppler: Use a cor magenta quando o espectro de Doppler é fraco porque faz a velocidade mais nítida.
- Filtro da parede: Use isto para diminuir a quantidade de ruído de baixa frequência que é produzida pelas paredes cardíacas.
- Velocidade de varredura: Use velocidades de varredura mais elevadas para facilitar medições de tempo.
Figura 3 . Como obter um modo de exibição PSSAX e seus planos de imagem diferentes. (A) posição do transdutor para obter uma visão pssax ao nível dos músculos papilares. (B) demonstração do papel da mão esquerda para ajudar na rotação do transdutor ao mudar de um pslax para uma vista pssax. (C) localização do cursor do modo M no plano dos músculos papilares da vista pssax. (D) posição do transdutor para obter uma visão de pssax do coração no plano da valva mitral. (E) localização do cursor do modo M no plano MV da vista pssax. (F) posição do transdutor para obter o plano AV na vista pssax. (G) demonstração de Doppler colorido e posicionamento do volume de amostra de pwd para avaliar a saída do PV. (H) localização do cursor do modo M no plano AOV da vista pssax. LV = ventrículo esquerdo; RV = ventrículo direito; FW = parede livre do LV; AoV = valva aórtica; RVOT = via de saída do ventrículo direito; PV = valva pulmonar; PA = artéria pulmonar; LA = átrio esquerdo; RA = átrio direito. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
4. apical 4 câmaras vista do coração
- Para a obtenção de uma visão apical de 4 câmaras (AP4C), coloque o coelho na posição reclinada lateral esquerda com os membros dianteiros estendidos afastados da região torácica por meio de fita cirúrgica ( figura 4a). Mantenha a pele do tórax plana de forma semelhante à descrita acima (passo 2.1.1). A área cardíaca do tórax deve ser posicionada sobre a seção de recorte da tabela. Similarmente, o abdômen deve ser bem apoiado na tabela após a movimentação caudalmente os órgãos abdominais através da massagem delicada.
- Aplique o gel do ultra-som ao transdutor, e então acesse o coração através do entalhe na tabela e posicione-o pròxima à pele do hemithorax esquerdo, a nível do 4th-5th espaço intercostal com a linha hemiclavicular, com o marca de orientação do transdutor apontando para a parte de trás do coelho (na direção da escápula esquerda) (Figura 4B). Desta forma, o transdutor é ortogonal com o ápice do coração e o feixe de ultra-som é direcionado para a base do coração.
- A partir desta posição, se necessário, mova o transdutor para cima um espaço intercostal de cada vez até o espaço intercostal ~ 4th (uma manobra muitas vezes chamado de "janela de compras").
- Ao atingir o espaço intercostal apropriado (que pode variar de acordo com o tamanho e/ou idade do coelho), observar uma imagem do coração do ápice para a base do coração, a forma típica do coração onde todas as quatro câmaras podem ser vistas, com a esquerda e direita ventrículos na parte superior e ambos os átrios na parte inferior da imagem (ver Figura 4C,D e resultados representativos).
- Orientação da imagem: Observe que o LV estará no lado direito da imagem do setor.
- Evite prever o ápice nesta visão, de modo que a visão AP4C típica do coração deve dar uma imagem de forma de bala do LV com o IVS no meio (Figura 4C,D). Se o ápice é arredondado, o LV é provavelmente foreshoritou; Portanto, mova o transdutor para baixo um espaço intercostal e/ou inclinação do transdutor.
- Use o modo B para verificar anormalidades de movimento da parede regional e ter uma visão global da função LV. Use o Doppler colorido para avaliar o fluxo através das válvulas atrioventricular, e use a PWD e posicione o volume amostral ao nível das pontas do folheto MV para obter imagens do espectro de afluências MV (Figura 4C).
- Use o modo TDI e coloque o volume amostral nos lados septal e lateral do anel da valva mitral (Figura 4D).
- Use o modo M e posicione o cursor alinhado com o anel lateral do MV para obter a excursão sistólica do plano anular mitral (MAPSE). Armazene imagens em cada um desses modos para análise offline da função cardíaca.
Figura 4 . Como obter as vistas AP4C e AP5C do coração. (A) posicionamento do coelho em decúbito lateral esquerdo para uma visão AP4C do coração. (B) posição do transdutor para obter uma visão AP4C do coração. (C) localização do volume amostral nas pontas do folheto milivolt para avaliar o fluxo de MV. (D) localização do volume amostral para análise de TDI de velocidades miocárdicas no lado lateral do anel MV. (E) posição do transdutor para obter uma visão AP5C do coração. (F) localização do volume amostral para análise de pwd do fluxo de saída em todo o AOV. LV = ventrículo esquerdo; RV = ventrículo direito; MV = valva mitral; LA = átrio esquerdo; RA = átrio direito; AoV = valva aórtica. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
5. apical 5 câmaras vista do coração
- Começando com o transdutor na mesma posição que na vista AP4C, realize uma inclinação delicada caudalmente (Figura 4e) até que o lvot e o AOV entram na vista, esta é a vista apical de 5 câmaras (AP5C) do coração (veja resultados representativos).
- Use o modo B para avaliar a LVOT, o movimento dos folhetos AoV, bem como o tamanho e a função da cavidade do ve.
- Use o modo Doppler colorido para avaliação do fluxo de saída em todo o AoV e use a PWD para avaliar a velocidade de fluxo em toda essa válvula posicionando o volume da amostra logo atrás do AoV (Figura 4F).
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Representative Results
Opinião longa do eixo do parasternal do coração
A Figura 5a mostra um plano de imagem da visão pslax direita, onde as 4 câmaras do coração são claramente distinguidas. Pode-se identificar nesta visão o ventrículo direito (VD), a valva tricúspide (TV), o IVS, o ve, o FW, bem como a valva mitral (VM). Quando o ápice é claramente visível no lado esquerdo da imagem nesta visão e o LV não é foreshoritou, é possível estimar com precisão o volume do LV usando o método biplano de discos (modificado regra de Simpson) como mostrado na Figura 5b,C8 , que para a exatidão deve ser combinada com uma medida similar do volume do LV na vista AP4C, especial se o modelo do coelho usado apresenta com anomalias do movimento da parede. A Figura 5D mostra o outro plano da imagem latente do pslax direito onde o lvot e a aorta (ao) igualmente entram na vista. A posição para a colocação dos pinças para a medida exata do lvot é mostrada igualmente na Figura 5D.
Figura 5 . Planos de imagem obtidos em uma visão PSLAX do coração. (A) plano de imagem demonstrando as 4 câmaras do coração. (B) final diastólico e (C) final imagens sistólicas, demonstrando o método de Simpson para análise do LV. (D) plano de imagem onde o lvot e aorta entram em visão na visão pslax do coração. LV = ventrículo esquerdo; RV = ventrículo direito; IVS = septo interventricular; Ao = aorta; LVOT = via de saída do ventrículo esquerdo; LA = átrio esquerdo; RA = átrio direito; MV = valva mitral; TV = válvula tricúspide; FW = parede livre do LV; PC = pericárdio. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Opinião do eixo curto do parasternal do coração
Na Figura 6a, é mostrada uma visão pssax direita do coração ao nível dos músculos papilares e do plano de Cordas tendíneas. É possível identificar nesta visão o VD, IVS, LV e FW, bem como os músculos papilares anterolateral (AL) e posteromedial (PM) (Figura 6a). Nesta visão, a ferramenta de rastreamento de área é usada para medir a área circunferencial no final-diástole (CAd) (Figura 6B), e no end-systole (CAS) (Figura 6C), que permite o cálculo da área de encurtamento circunferencial total (CSA) usando o Fórmula:
CSA = CAd-CAs/CAd × 100.
Um exemplo de um traço do M-modo no PSSAX no nível dos músculos Papillary é mostrado na Figura 6D, onde a colocação dos calipers, borda principal à borda principal, para as medidas diferentes das estruturas do LV é demonstrada igualmente. Estas medidas fornecem a informação útil a respeito do tamanho das estruturas do LV. Assim, medir o diâmetro diastólico final do ve (LVDd) e o diâmetro sistólico final do ve (LVDs) a partir de três batimentos cardíacos consecutivos permite o cálculo da fração de encurtamento do ve (% SF), utilizando a fórmula:
SF% = LVDd-LVDs/LVDd
bem como os volumes sistólico e diastólico do ve (LVVd, LVVs), utilizando a fórmula de Teichholz:
(7 × (LVD)3)/(2.4 + LVD)
A fração de ejeção do ve (FEVE (%)) é posteriormente calculada de acordo com a fórmula LVEF = (LVVd-LVVs)/(LVVd × 100).
Um traço do M-modo no nível do plano do milivolt na vista de pssax é mostrado na Figura 6e, onde a posição dos pinças para a medida do E-ponto à separação septal (EPSS) da válvula mitral é mostrada igualmente. Um exemplo de uma visão pssax do coração no nível do plano AOV é mostrado na Figura 6F, onde a localização dos pinças para a medição do diâmetro da raiz aórtica (aod), bem como a dimensão atrial esquerda (Lad) são demonstradas.
Um exemplo da análise da saída do picovolt usando o Doppler da cor e a onda pulsada Doppler é mostrado na Figura 6G. Observe o fluxo de saída de cor azul através do PV com Doppler colorido, o que indica que o fluxo observado está se afastando do transdutor. Exemplos de como quantificar o período de pré-ejeção do PV (PEP PV), bem como o fluxo de saída PV usando a integral de tempo de volume (VTI), são mostrados na Figura 6h.
Figura 6 . Planos de imagem obtidos na vista PSSAX. (A) imagem representativa de uma visão pssax no plano dos músculos papilares. (B) fim da diastólica e (C) fim do traçado sistólico da borda endocárdica para medir o CSA total. (D) traço da M-modalidade Obtido em uma vista de pssax a nível dos músculos Papillary. (E) um exemplo do traço do modo M Obtido em uma vista de pssax a nível do MV. (F) imagem 2D representativa de um pssax vie no plano da Av. (G) Doppler colorido-traçado pwd guiado do fluxo de saída PV. (H) demonstração de um traçado de VTI utilizando o sinal pwd obtido a partir do fluxo de saída PV. LV = ventrículo esquerdo; RV = ventrículo direito; IVS = septo interventricular; FW = parede livre do LV; AL = músculo papilar anterolateral; PM = músculo papilar póstero-medial; LVDd = diâmetro ventricular esquerdo no final da diástole; LVDs = diâmetro ventricular esquerdo no final-sístole; PC = pericárdio; EPSS = E-ponto a separação septal; AoD = diâmetro radicular da aorta; LAD = dimensão atrial esquerda; MV = valva mitral; TV = válvula tricúspide; PEP PV = período de pré-ejeção da valva pulmonar; ET PV = tempo de ejeção da valva pulmonar; VTI PV = tempo de volume integral da valva pulmonar. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
Vista apical de 4 câmaras
Um exemplo de fluxo de MV usando o Doppler colorido em uma vista AP4C é mostrado na Figura 7a. Observe a cor vermelha predominante da entrada de MV indicando que o fluxo está se movendo em direção ao transdutor. Assim, um mnemônico útil para descrever e aprender como o sangue flui através das estruturas do coração é a sigla BART (Blue Away, Red para o transdutor). Usando pwd, o espectro do entrada do milivolt pode ser avaliado como mostrado na Figura 7B, onde as ondas de enchimento adiantadas (e) e atrasadas (a) durante o diástole são diferenciadas facilmente. Exemplos de velocidades do tecido miocárdico do anel MV, avaliados pela TDI nas paredes lateral e septal, são mostrados na Figura 7C e na Figura 7D, respectivamente. O componente sistólico é denotado pela onda S, enquanto as ondas E ' e A ' correspondem com o movimento miocárdico do anel valvar mitral durante o enchimento precoce (E ') e os componentes de enchimento tardio (A ') da diástole.
Vista apical de 5 câmaras
A Figura 7E mostra um exemplo de Doppler colorido posicionado na lvot em uma visão apical de 5 câmaras. Note que, em consonância com o mnemônico BART descrito acima, a cor azul observada indica que o fluxo sanguíneo está se afastando do transdutor. A Figura 7F mostra um exemplo de como quantificar o fluxo de saída de AOV usando o sinal de pwd para avaliar a VTI do AOV, o tempo de ejeção sistólica (et) e o período de pré-ejeção do AOV (PEP AOV).
Figura 7 . Os modos de exibição AP4C e AP5C. (A) um exemplo de Doppler colorido em uma vista AP4C. (B) imagem representativa do sinal de pwd do fluxo de MV em um AP4C, onde A onda e corresponde ao enchimento diastólico precoce e A corresponde ao componente de contração atrial durante a diástole. (C-D) Imagens representativas dos sinais de velocidade miocárdica obtidos dos segmentos lateral (C) e septal (D) do anel MV utilizando TDI em uma visão AP4C. S corresponde com A sístole, enquanto E ' corresponde com fase de enchimento precoce e A ' com fase de enchimento tardia durante A diástole. (E) um exemplo do sinal de Doppler da cor obtido do AOV em uma vista AP5C. (F) demonstração de um traçado de VTI utilizando o sinal de pwd obtido a partir do fluxo de saída AOV. AoV = valva aórtica; VTI = volume de tempo integral; PEP = período de pré-ejeção; ET = tempo de ejeção. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
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Discussion
Nós descrevemos um protocolo para a examinação ecocardiográfica de parâmetros da função cardíaca no coelho, representando um grande modelo pré-clínico1,2,3. A metodologia passo a passo aqui descrita deve ser considerada como orientação, que com um estudo complementar dos princípios básicos da Ecocardiografia, e um conhecimento básico da ultrassonografia, ajudará o pesquisador a obter, através da prática e orientação complementar e especializada, dados de boa qualidade num curto período de tempo relativo.
Existem várias etapas críticas para aumentar o valor e a reprodutibilidade dos resultados enquanto se utiliza o protocolo de ecocardiografia descrito aqui. Primeiro, garantir a pele do tórax é o cabelo livre e limpo; para isso, recomendamos a limpeza da pele com etanol para remover o excesso de graxa natural da pele antes de aplicar o gel de ultra-som. Em seguida, embora seja possível a imagem do tórax em uma posição supina, os pulmões tendem a inflar e reduzir uma parede torácica já difícil de imagem com ecogenicidade pobre, assim, uma posição Recumbent esquerda ou direita do coelho e a aplicação do transdutor para o a caixa através do entalhe cortado de uma tabela construída finalidade da imagem latente é a melhor maneira de melhorar a qualidade de imagem latente total. Em seguida, o pesquisador que opera o sistema de ultra-som deve gastar algum tempo criando predefinições de imagem cardíaca com configurações de imagem otimizadas, que são essenciais para melhorar a qualidade geral de imagem em todos os pontos de vista e também vai encurtar o seu tempo de imagem no futuro sessões de imagem. Algumas das configurações de controle mais importantes para dominar são ganho total e compensação de ganho de tempo, dada a má imagem do peito do coelho (ver passo 2.4.2). Também é importante ser sistemático e sempre realizar o exame ecocardiográfico de forma ordenada. Para isso, entrar no hábito de adquirir todas as visualizações de imagens e planos de imagem na mesma sequência evitará a falta de informações importantes enquanto executa o estudo. Além disso, durante a análise de imagem, recomenda-se realizar todas as medições em pelo menos três ciclos cardíacos consecutivos nas imagens adquiridas para cada modalidade. Finalmente, a cegueira do observador durante a imagem, bem como durante a análise off-line é importante para evitar viés e aumentar o valor dos resultados para a medicina translacional. Tendo em conta todas as considerações acima, juntamente com a aplicação dos princípios de imagem e análise de acordo com as diretrizes atuais7,8, assegurará a reprodutibilidade da pesquisa usando longitudinal avaliação da função cardíaca via ecocardiografia em um modelo animal grande como o coelho.
Dada a variabilidade no tamanho do corpo e composição de gordura em diferentes idades dos coelhos e os ajustes experimentais particulares, algumas variações da técnica será necessária, tais como movimentos sutis do transdutor (por exemplo, varrendo, rotação) em relação ao o espaço intercostal, a fim de alcançar os planos de imagem desejados. Portanto, o protocolo aqui descrito deve ser interpretado como um ponto de partida que deve ser adaptado aos objetivos particulares do programa de pesquisa envolvendo essa técnica.
Enquanto os sistemas de ecocardiografia clínica estão amplamente disponíveis na maioria dos centros de pesquisa, existem algumas limitações à técnica aqui descrita. De fato, a qualidade das imagens obtidas a partir de estudos ecocardiográficos depende, em grande medida, da sofisticação e da tecnologia da máquina de ultra-som, das habilidades e expertise do operador, e das características individuais do paciente. As características técnicas mínimas que o equipamento do ultra-som devem se encontrar foram descritas na introdução. Assim, o equipamento inadequado (por exemplo, um transdutor de arranjo linear) constitui uma limitação fundamental para o uso da técnica ecocardiográfica no modelo coelho. Além disso, a técnica ecocardiográfica e seus resultados são fortemente influenciados pelo operador. Portanto, um operador sem experiência suficiente e treinamento prático poderia limitar drasticamente a obtenção de imagens padronizadas de qualidade adequada. Da mesma forma, os operadores inexperientes também podem cometer erros na obtenção de medições, mesmo que sejam realizadas em imagens ecocardiográficas de excelente qualidade técnica. Além disso, como mencionado acima, algumas das limitações são inerentes ao modelo do coelho, como a idade e, mais especificamente, pela composição de tamanho e gordura corporal dos coelhos estudados via ecocardiografia. Em nossa experiência, coelhos jovens pesando até 2,5 kg têm baixos depósitos de gordura subcutânea e intra-torácica. Este estágio fenotípico fornece as melhores janelas acústicas e oferece imagens ecocardiográficas mais nítidas e nítidas e muito poucos artefactos. À medida que o aumento da composição do tamanho e da gordura corporal, a qualidade e a precisão do estudo ecocardiográfico se tornam limitados, e as habilidades do operador, em última análise, desempenham um papel fundamental na obtenção da melhor imagem possível nessas circunstâncias.
Atualmente, utilizamos a ecocardiografia para avaliação longitudinal da função cardíaca em modelo de coelho de cardiomiopatia induzida por antraciclinas e para testar terapias de células-tronco para essa condição9,12,13. A técnica descrita aqui também pode ser utilizada em outros estudos pré-clínicos envolvendo isquemia ou valvopatia cardíaca.
Outra técnica de imagem cardiovascular é a ressonância magnética cardíaca (CMR), cuja principal vantagem é a melhor definição endocárdica-miocárdica, o que se traduz em uma estimativa mais precisa dos volumes do ve e da função sistólica14. No entanto, a CMR é limitada pelo seu alto custo e falta de portabilidade e, portanto, sua disponibilidade limitada na maioria dos centros de pesquisa. Da mesma forma, a CMR apresenta baixo desempenho relativo para a análise da função diastólica, tornando a Ecocardiografia uma melhor escolha geral para avaliação longitudinal da função sistólica e diastólica do coração15.
Em nossa experiência, o regime anestésico utilizado no protocolo aqui descrito é seguro e atinge resultados reprodutíveis sem depressão significativa da função miocárdica atribuível à anestesia9. No entanto, é importante padronizar o regime anestésico em cada laboratório para garantir resultados reprodutíveis para suas configurações experimentais específicas. Após a indução da anestesia, em mãos experientes, o exame Ecocardiográfico pode ser completado dentro de 15 min.
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Disclosures
Os autores não têm nada a revelar.
Acknowledgments
Este trabalho foi apoiado em parte por: Fundación Séneca, agencia de Ciencia y Tecnología, Región de Murcia, Espanha (JT) (número de subvenção: 11935/PI/09) e da Universidade de Reading, Reino Unido (AG, GB) (financiamento central). Os financiadores não tiveram papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicação ou preparação do manuscrito.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Bluesensor | Medicotest | 13BY1062 | Disposable adhesive ECG lectrodes |
| Domtor (Medetomidine) | Esteve | CN 570686.3 | Veterinary prescription is necessary |
| HD11 XE Ultrasound System | Philips | 10670267 | Echocardiography system. |
| Heating Pad | Solac | CT8632 | |
| Imalgene (Ketamine) | Merial | RN 9767 | Veterinary prescription is necessary |
| Omnifix-F 1 ml syringe | Braun | 9161406V | |
| S12-4 | Philips | B01YgG | 4-12 MHz phase array transducer |
| Ultrasound Transmision Gel (Aquasone) | Parker laboratories Inc. | N 01-08 |
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