Summary
Een niet-invasief protocol voor transthoracische echocardiografie beoordeling van cardiale anatomie en functie voor volwassen ratten wordt gepresenteerd in de huidige studie. De hartkleppen, alle vier hartkamers en de opgaande aorta, aortische boog en aflopende aorta worden in detail bestudeerd.
Abstract
Het gebruik van experimentele diermodellen is cruciaal geworden in de cardiovasculaire wetenschap. De meeste studies met behulp van knaagdieren modellen zijn gericht op tweedimensionale beeldvorming te bestuderen van de cardiale anatomie van de linker ventrikel en M-mode ECHO om de afmetingen te beoordelen. Dit kan echter een uitgebreide studie beperken. Hierin beschrijven we een protocol dat een beoordeling van de grootte van de hartkamer, linker ventriculaire functie (systolische en diastolische) en valvulaire functie mogelijk maakt. Een conventionele medische echografie machine werd gebruikt in dit protocol en verschillende echo views werden verkregen door linker parasternal, apicale en suprasternal Windows. In de linker parasternal venster, de lange en korte as werden verworven om te analyseren linker kamer afmetingen, rechter ventrikel en pulmonale slagader afmetingen, en mitralisklep, pulmonale en aorta ventiel functie. Het apicale venster maakt de meting van de afmetingen van de hartkamer en de evaluatie van systolische en diastolische parameters mogelijk. Het maakt ook Doppler-beoordeling mogelijk met detectie en kwantificering van hartklep storingen (regurgitatie of stenose). Verschillende segmenten en wanden van de linker ventrikel worden in alle weergaven gevisualiseerd. Ten slotte, de stijgende aorta, aortaboog, en aflopend aorta kan worden gefotografeerd door de suprasternal Window. Een combinatie van ultrasone beeldvorming, Doppler-stroming en weefsel Doppler-beoordeling zijn verkregen om cardiale morfologie en functie te bestuderen. Dit vormt een belangrijke bijdrage aan het verbeteren van de beoordeling van de hartfunctie bij volwassen ratten met impact voor onderzoek met behulp van deze diermodellen.
Introduction
Hart-en vaatziekten is de belangrijkste doodsoorzaak in Europa, verantwoordelijk voor meer dan 4.000.000 jaarlijkse sterfgevallen, ondanks vooruitgang in de therapie, diagnose, en monitoring die de resultaten van de patiënt in de afgelopen jaren hebben verbeterd. Een snelle technologische evolutie heeft bijgedragen aan de vooruitgang in cardiovasculaire patiëntenzorg. Binnen deze diagnostische instrumenten is bijzondere aandacht besteed aan biomedische beeldvorming, die een anatomische en functionele evaluatie op een niet-invasieve manier mogelijk maakt1,2,3. Evenzo profiteert geneeskunde van de resultaten van biomedisch onderzoek. Experimentele diermodellen zijn zeer nuttig voor het testen van hypotheses die zijn afgeleid van de klinische setting en voor het ontwikkelen van innovatieve therapieën4,5.
Er is een toenemende belangstelling voor het gebruik van echocardiografie als een onderzoeksinstrument in experimentele diermodellen, waardoor de verwerving van meerdere metingen van een enkel dier in longitudinale studies. Het is belangrijk op te merken dat er enkele voordelen in het gebruik van Murine of knaagdieren modellen. De korte drachtperiode, lage kosten van fokken en huisvesting, de kennis van hun genoom en de mogelijkheid om transgene dieren te ontwikkelen zijn de belangrijkste voordelen van deze soorten, waardoor ze aantrekkelijk zijn om de mechanismen te bestuderen die betrokken zijn bij cardiovasculaire aandoeningen4,5,6,7,8,9. Hoewel rat en Muismodellen vergelijkbare voordelen vertonen, zijn ratten de klassieke keuze in cardiovasculaire studies vanwege hun grotere fysieke dimensie en lagere hartslag die betere beelden biedt in echocardiografie studies4,5,6,7,8,9,10.
We beschrijven een echocardiografie protocol met behulp van conventionele medische echografie apparatuur om cardiale kamers en hartkleppen (anatomie en functie) te evalueren met behulp van Wistar Rats. Dit is een beknopt en volledig protocol voor korte tijd acquisitie-afbeeldingen en loops die offline metingen toestaan, die later kunnen worden herzien om nieuwe variabelen of metingen in de loop van de tijd te integreren.
Protocol
Alle dier procedures zijn uitgevoerd overeenkomstig richtlijn 2010/63/EU. De procedures werden goedgekeurd door het institutioneel dierenwelzijns orgaan, gelicentieerd door DGAV, de Portugese bevoegde autoriteit voor dierenbescherming (licentienummer 0421/000/000/2018).
Opmerking: vrouwelijke Wistar Han IGS (CRL: WI (Han) van Charles River Laboratories (12-16 weken oud) werden gebruikt. Dit protocol is specifiek voor ratten onafhankelijk van hun stam, leeftijd of geslacht.
1. voorbereiding van ratten voor echocardiografie: anesthesie en reversion Protocol
- Weeg ratten.
- Bereid een drie-componenten anestheticum samengesteld door midazolam (4,76 mg/kg), Medetomidine (0,356 mg/kg) en fentanyl (0,012 mg/kg), volgens rat gewicht.
- Injecteer anesthesie intraperitoneally. Controleer voor de afwezigheid van pedaal terugtrekking reflexen om de diepte van de anesthesie te evalueren.
- Scheer het haar uit het romp gebied.
- Breng duurzame gel aan op beide ogen om uitdroging van de Sclera te voorkomen.
- Plaats de verdoofd rat op een rugligging bovenop een verwarmingskussen om de lichaamstemperatuur te behouden (37,0 °c ± 0,5 °c).
- Breng een laagje voorverwarmde (dicht bij de lichaamstemperatuur) ultrasone gel aan op de borst, voornamelijk in het gebied dat het hart overligt. Vermijd luchtbellen in de gel die ultrasone beeldvorming kunnen verstoren.
- Omgekeerde anesthesie via subcutane injectie met behulp van atipamezol (0,94 mg/kg) en flumazenil (0,2532 mg/kg), onmiddellijk na het einde van de echocardiografie.
Opmerking: deze verdovings combinatie biedt tot 45 min voor echocardiografie beeldvorming. Het hieronder beschreven ECHO cardiografische protocol is compatibel met elk ander anesthesie protocol.
2. echocardiografie
Opmerking: de echo cardiogrammen worden uitgevoerd met een conventionele klinische ECHO cardiografische apparatuur, met een 12 MHz hart sonde, en omvatten verworven stilstaande beelden en lussen in parasternal (lange as en korte as views), apicale (4, 5, 2 en 3 kamers) en suprasternal views. Een elektrocardiogram wordt geregistreerd om eindsystole en end-diastole te identificeren, voor meetprocedures en lusverwerving (ECG getriggerd)11,12. Een preset wordt gebruikt om de beelddefinitie stabiel te houden tussen ratten: frequentie 5-10 MHz, diepte 2,5 cm, frame rate 125 fps, Doppler-Sample 1,0 mm en Color Doppler-aliasing snelheid 40 cm/s. loops werden opgenomen met ten minste 3 hartslagen.
- Linker parasternal lange as weergave
Opmerking: plaats de sonde aan de linkerkant van het borstbeen en het index teken is naar de rechter schouder gedraaid.- M-mode beelden opnemen op de aortaklep, mitralisklep folders en linker ventriculaire mid-Holte (cursor op mitralisklep tips of Cordal niveau)1,2,3,4. De M-mode cursor moet loodrecht staan op de structuur van de rente1,3,10.
- Een 2D-lus van alle views opnemen.
- Neem een 2D-lus op met zoom op het linker ventriculaire uitstroomkanaal.
- Neem een 2D-lus op met kleur Doppler-Beeldvorming tegelijk bij de aorta-en mitralisklep.
- Linker parasternal Short-Axis weergave
Opmerking: plaats de sonde aan de linkerzijde van het borstbeen met het index teken gedraaid naar de linker schouder.- Verkrijg een afbeelding op het aortaklep niveau door de sonde enigszins craniaal te kantelen.
- Een 2D-lus van alle views opnemen.
- Neem een 2D-lus op met kleur Doppler-Beeldvorming gelijktijdig op de aorta-en pulmonaire kleppen.
- Verkrijg een spectrale gepulseerd Doppler-beeld op de longslagader. De cursor moet evenwijdig zijn aan de stroom1,3.
- Verkrijgen van een afbeelding van de linker ventrikel op het papillaire spier niveau door het kantelen van de sonde iets omlaag.
- Een 2D-lus van alle views opnemen.
- Apical 4-kamer zicht
Opmerking: plaats de sonde op het apicale gebied in de voorste axillaire lijn en de indexmarkering is naar de linker schouder gedraaid.- Een 2D-lus van alle views opnemen.
- Neem een lus op van 2D-en weefseldoppler-beeldvorming inclusief alle 4 kamers.
- Focus op de linker hartkamers.
- Neem een 2D-lus op met zoom in het linker Atrium.
- Neem een 2D-lus op met kleur Doppler-Beeldvorming bij de mitralisklep en het linker Atrium.
- Neem gelijktijdige M-modus en kleurdoppler beelden op voor linker ventriculaire propagatie stroom.
- Krijg een spectrale gepulseerde Golf (PW) Doppler bij de mitralisklep voor linker ventriculaire inflow. Plaats het monster op de mitralisklep folder tips, in hun volledig open diastolische positie1,2,3,11,12.
- Voeg een Doppler-afbeelding met doorlopende Golf (CW) toe aan de mitralisklep, als er mitralisklep regurgitatie is.
- Verkrijg een spectrale gepulseerd weefsel Doppler-beeld bij de mitralisannulus (linker ventriculaire laterale en septale wanden). Lijn de PW Doppler-cursor uit met de lange as van het hart om het maximale Doppler-signaal1,2,3,13te produceren.
- Record M-modus van mitralisklep annulus voor mitralisklep ring vlak systolische excursie meting (cursor op laterale linker ventrikel muur).
- Focus op rechter hartkamers.
- Neem een 2D-lus op met zoom in het rechter Atrium.
- Neem een 2D-lus op met kleur Doppler-Beeldvorming bij de tricuspidalisklep en het rechter Atrium.
- Verkrijg een spectrale gepulseerd weefsel Doppler-beeld op de tricuspidalisklep annulus (rechter ventriculaire wand).
- Neem M-modus op voor tricuspidalisklep-ring vlak systolische excursie (TAPSE) door de 2D-cursor op de tricuspidalisklep laterale annulus te plaatsen.
- Apical 5-kamer zicht
Opmerking: Kantel de sonde vanuit de 4-kamer weergave iets anterieur naar de borst.- Een 2D-lus van alle views opnemen.
- Neem een 2D-lus op met kleur Doppler-Beeldvorming op de aortaklep en linker ventriculaire uitstroomkanaal.
- Krijg een spectrale gepulseerde Wave Doppler-beeld op de linker ventriculaire uitstroom tractus. Plaats de cursor parallel aan de stroom en plaats het monster op de linker ventriculaire uitstroom tractus4,14.
- Krijg een spectrale gepulseerde Wave Doppler-beeld op de linker ventrikel mid-holte voor gelijktijdige linker ventriculaire instroom en uitstroom golven.
- Verkrijg een spectrale doorlopende Wave Doppler-afbeelding bij aortaklep. Transvalvulaire stroming wordt geregistreerd onder baseline en regurgitatie, indien aanwezig, boven Baseline.
- Apical 2-kamer zicht
Opmerking: keer terug naar een 4-kamer weergave en draai de probe 90 ° linksom.- Een 2D-lus van alle views opnemen.
- Neem een 2D-lus op met kleur Doppler-Beeldvorming bij de mitralisklep.
- Apical 3-kamer zicht
Opmerking: Kantel de sonde enigszins craniaal.- Een 2D-lus van alle views opnemen.
- Neem een 2D-lus met kleur Doppler gelijktijdig op de aorta-en mitralisklep op.
- Suprasternal-venster
Opmerking aan de linkerkant van supraclaviculaire ruimte met sonde naar beneden gericht- Neem een 2D-lus van de aortaboog.
- Krijg een spectrale gepulseerd Wave Doppler-beeld bij de stijgende aorta.
- Krijg een spectrale gepulseerd Wave Doppler-beeld bij de aflopende aorta.
3. metingen
- Ga verder naar metingen, met inbegrip van de wereldwijde longitudinale stam. Deze metingen offline uitvoeren om de anesthesie tijd te verminderen.
Representative Results
Figuur 1 toont de sonde positie op de borst om het parasternal Window Long Axis View weer te geven (Figuur 2). Deze weergave maakt nauwkeurige metingen van linker ventrikel Holte en wanddikte, systolische functie (Figuur 3), linker ventrikel uitstroom diameter (om toe te passen in andere formules zoals in cardiale output), oplopende aorta diameter en linker Atrium diameter. Alle kamer afmetingen werden geïndexeerd op lichaamsgewicht. De parasternal Long Axis View maakt anatomische (met 2D-ECHO) en functioneel (met Color Doppler Imaging) evaluatie van de aorta-en mitralisklep mogelijk. Deze weergave maakt het ook mogelijk de pericardiale effusie te identificeren en te meten, indien aanwezig. M-modus kan worden gebruikt voor linker ventrikel metingen (Figuur 3): septum en posterieure wanden afmetingen, linker ventrikel afmetingen, linker ventrikel systolische functie en linker ventrikel massa1,3,4,10,14.
Linker ventrikel systolische functie wordt geëvalueerd door fractionele verkorting en ook door het visualiseren van de excursie en verdikking van de wanden tijdens de cardiale cyclus (beoordeeld door het ECG). Linker ventrikel massa wordt verkregen door de formule:
LV Mass = 0,8 x 1,04 x [(IVS + LVID + PWT)3 -lvid3]
(IVS: interventriculaire septum dikte; LVID: inwendige diameter linker ventrikel; PWT: posterieure wanddikte, met metingen gemaakt aan het einde-diastole)1,3,4,10,14.
Figuur 4 toont de sonde positie op de borstkas om het parasternal Window Short Axis View weer te geven. Deze weergave maakt de visualisatie mogelijk van de rechter ventriculaire uitstroom, de aortaklep, de pulmonale klep, de longslagader (Figuur 5) en de linker ventriculaire mid-holte grootte (Figuur 6) en functie (met 2D visualisatie van segmentale contractiliteit)1,3,4,10,11.
Afbeelding 7 toont de sonde positie op de borst om de apicale weergaven te tonen. In de apicale 4-kamer weergave (Figuur 8) kunnen alle 4-kamer afmetingen (delen van alle 4-kamers en het volume van de linker ventrikel) en functie worden beoordeeld. De anatomische en functionele karakterisering van mitralisklep en tricuspidalisklep kan ook worden geëvalueerd. De linker ventriculaire uitstroom, aortaklep stroom en oplopende aortwerd verkregen met de apicale 5-kamer weergave. De apicale 2-kamer weergave (Figuur 9) richt zich op het linker atrium en ventriculaire grootte en functie. Apicale 3-kamer en 5-kamer weergaven maken aortaklep en linker ventriculaire uitstroom evaluatie mogelijk. Alle standpunten gecombineerd om de beoordeling van de verschillende linker ventriculaire wanden en segmenten mogelijk te maken en de studie van verschillende systolische en diastolische functieparameters1,3,4,10,11.
Linker ventriculaire diastolische functie kan worden beoordeeld door gepulseerde Doppler-Beeldvorming op de mitralisklep (Figuur 10), isovolumetrische ontspannings tijd van de linker ventrikel, en weefsel Doppler Imaging bij de mitralisannulus1,3,12. Normale mitralisinflow bestaat uit bifasische stroming van het linker Atrium naar de linker ventrikel. In normale omstandigheden is het vroege stroom samenvallen met E-Wave hoger dan de latere stroom die optreedt bij Atrium contractie (A-Wave).
Linker ventriculaire diastolische functie kan ook worden bestudeerd met weefsel Doppler Imaging, die de myocardiale snelheden analyseert (Figuur 11). Spectrale weefsel Doppler-Imaging bestudeert de systolische en diastolische functie over een hart cyclus en heeft 3 pieken: een positieve systolische piek (s'-Golf) die de myocardiale contractie en twee negatieve diastolische pieken (e'-Golf van vroege diastolische myocardiale ontspanning en A'-Golf van actieve atriale contractie in de late diastole) vertegenwoordigt, beoordeeld op het mitraliser ringniveau, van ventrikel septum of laterale annulus1,3,4,
Karakterisering van de linker ventriculaire diastolische functie door gepulseerde Doppler-Beeldvorming bij de mitralisklep en weefsel Doppler-Beeldvorming bij de mitralisannulus moet de volgende parameters bevatten: e-Wave Velocity, a-Wave Velocity, e/A ratio, e ' Velocity, a ' Velocity, e/e ' ratio en vertragingstijd van e-Wave1,3,4,10,14.
Linker ventriculaire systolische functie kan worden bestudeerd door het mitralisklep-ring vlak systolische excursie meting, Fractioneel inkorten (Figuur 3), ejectiefractie, volume van de beroerte, cardiale output, systolische weefsel s'-Golf snelheid (Figuur 11) en wereldwijde longitudinale stam door myocardiale vervorming met stam-en belastingtarief analyse (Figuur 12)1,3,4,10.
De ejectiefractie wordt met volumes berekend door een gemodificeerde Simpson-methode op basis van visuele traceringen van de bloed-en weefsel interface met behulp van de apicale 4-en 2-kamer weergaven. Bij het basale of mitralisklep niveau wordt de contour gesloten door de twee tegenovergestelde delen van de mitralisring te verbinden met een rechte lijn1,3,4,10. Het volume van het bloed dat de ejectiefractie vormt, vertegenwoordigt het slagvolume. Als de mitralisklep competent is, kan dit worden vermenigvuldigd met de hartslag om de cardiale output1,3,4te berekenen. Beroerte volume is gebaseerd op de metingen van de bloedstroom door de linker ventrikel uitlaat tractus tijdens hart cyclus, met behulp van deze formule:
SV = π x (LVOT diameter/2)2 x VTI (lvot)
(LVOT: linker ventrikel uitstroomkanaal; LVOT diameter wordt gemeten in de parasternal lange as weergave. VTI(lvot): Velocity time-integraal getraceerd van gepulseerde Golf Doppler bij lvot in apicale 5-kamer weergave)1,3.
De meest gebruikte op stam gebaseerde meting van LV Global systolische functie is wereldwijde longitudinale stam verkregen door myocardiale vervorming met stam en rek tarief analyse1,3,4,10. Het wordt meestal beoordeeld door Speckle-tracking echocardiografie, waarbij de piek van de globale longitudinale stam beschrijft de relatieve lengte verandering van het LV myocardium tussen eind-diastole en end-systole:
GLS (%) = (MLs − MLd)/MLd
(MLs: myocardiale lengte aan het einde-systole; MLd: myocardiale lengte aan het einde-diastole).
Metingen moeten beginnen met de apicale 3-kamer weergave om aortaklep sluiting te visualiseren, met behulp van openings-en sluit klikken van de aortaklep in spectrale Doppler-Beeldvorming of aortaklep opening en sluiting op M-modus beeldvorming1,3,4,10. Apical 4-en 2-kamer weergaven worden ook geëvalueerd en de metingen van alle drie de views worden gemiddeld. Rechter ventriculaire systolische functie wordt geëvalueerd door tricuspidalisklep ringvormig vliegtuig systolische excursie (TAPSE) en weefsel Doppler Imaging bij tricuspidalisklep annulus. Alle kleppen worden bestudeerd door kleur Doppler-Beeldvorming, waardoor directe visualisatie van stenose of regurgitatie mogelijk is (Figuur 13). Als aortaklep regurgitatie aanwezig is, kan deze worden bestudeerd en gekwantificeerd door Vena contracta en halfdruk tijd met continue Doppler-Beeldvorming (Figuur 14)15. Afbeelding 15 toont de opgaande aorta, de aortaboog en de proximale afdalend aortgevisualiseerd in suprasternal Window.
Figuur 1: sonde positionering voor parasternal Long-Axis View. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 2:2D parasternal lange-assige weergave van linker Atrium (La), linker ventrikel (LV), aortaklep, stijgende aortse (AO) en mitralisklep (MV). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 3: M-modus van linker ventrikel met metingen, met inbegrip van interventriculaire septum dikte in diastole (ivsd), linker ventrikel inwendige diameter in diastole (lvidd) en systool (lvids), posterieure wanddikte (lvipwd), fractionele verkorting (% FS), ejectiefractie berekend met teichholz methode [EF (Teich)], linker ventrikel massa (lvdmass), pariëtale dikte (EPR) en linker ventrikel massa met berekening aangepast aan knaagdieren (LVM Mouse). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 4: sonde positionering voor parasternal Short-Axis View. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 5:2D parasternal Short-Axis weergave bij aortaklep (AO), linker Atrium (La), rechter Atrium (RA), rechter ventrikel (RV) en longslagader (PA). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 6: Parasternal Short-Axis View op linker ventrikel papillaire spieren niveau. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Afbeelding 7: sonde positionering voor apicale 4-kamer aanzicht. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Afbeelding 8:2D van 4-kamer zicht inclusief linker Atrium (La), linker ventrikel (LV), rechter Atrium (RA) en rechter ventrikel (RV). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 9:2D echo van apicale 2-kamer weergave inclusief linker Atrium (La), ventrikel (LV) en mitralisklep (MV). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 10: gepulseerde Golf Doppler bij mitralisklep, met e-Wave snelheid = 0,49 m/s, A-Golf snelheid = 0,33 m/s, E-Wave vertragingstijd = 35 MS en e/A ratio = 1,48. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 11: spectrale Doppler weefsel bij septale mitralisde annulus, met myocard weefsel golven van diastole (e ' en a ') en van systool (s '). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 12: myocardiale vervormings analyse met longitudinale spanning geëvalueerd op 4-kamer zicht. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 13: visualisatie van aortaregurgitatie met kleur Doppler. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Figuur 14: continue Doppler van aortaklep bij apicale 5-kamer weergave, met regurgitatie boven Baseline met halfdruk tijd gemeten van 95 MS. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Afbeelding 15: Suprasternal weergave van oplopende aorta (ASC), aortaboog (arch) en aflopend van Aort(DESC). Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.
Discussion
Dit protocol maakt een volledige ECHO cardiografische studie met behulp van conventionele medische echografie apparatuur en een hoogfrequente sonde bij volwassen ratten. Dit is een belangrijk aspect van het Protocol, omdat ultrasone apparatuur die bestemd is voor kleine dieren duur is en de investering niet altijd verdedigbaar is.
Aangezien longitudinale beeldvormingsonderzoeken herhaalde anesthesie vereisen, werd een combinatie van Medetomidine-midazolam-fentanyl in dit protocol voorgesteld omdat het meer geschikt is voor serieel gebruik in vergelijking met Isofluraan of een mengsel van ketamine-xylazine, bij Wistar ratten. Het voorgestelde ECHO cardiografische protocol is echter compatibel met elk ander anesthesie protocol16. Zoals beschreven, omvat ons echocardiografie protocol de evaluatie van verschillende parameters die de identificatie van anatomische en functionele cardiale veranderingen mogelijk maakt.
Gericht op de anatomische karakterisering, is het mogelijk om de afmetingen van alle hartkamers en hun verwijdingen te evalueren, linker ventrikel hypertrofie, valvulaire fibrose of calcificaties. Wat de hartfunctie betreft, kunnen de linker ventriculaire systolische en diastolische functie en rechter ventriculaire systolische functie1,3,4worden geanalyseerd. Ook worden de anatomie en functie van de hartklep bestudeerd, met behulp van 2D-ECHO voor anatomische karakterisering (het identificeren van fibrose, calcificatie of abnormale opening) en het gebruik van Doppler-Beeldvorming voor functionele karakterisering en detectie van stenose of regurgitaties. Kleur Doppler-Beeldvorming maakt detectie van stromingsrichting en turbulenties en spectrale Doppler golven mogelijk metingen van snelheden en hellingen1,3.
Adequate beeldkwaliteit werd verkregen bij bijna alle ratten (kleinste gewicht van 200 g), hoewel als gevolg van Inter-individuele verschillen in anatomie, echocardiografische weergaven niet kunnen worden verkregen met exact dezelfde definitie tussen ratten, die een invloed kunnen hebben op de afmetingen van de holte dimensie. Er is 5% intra-waarnemer gerapporteerde variabiliteit op linker ventrikel M-modus metingen17. Met name bij het gebruik van M-modus voor linker ventriculaire metingen kunnen de volgende beperkingen bestaan: moeilijkheden bij het verkrijgen van een loodrechte hoek; inclusief alleen basale segmenten (resulterend in onnauwkeurige metingen in de aanwezigheid van asymmetrische hypertrofie of regionale systolische disfunctie); en geometrische veronderstellingen (gezien het feit dat de linker ventrikel is een prolate ellipsoïde met een 2:1 lange/korte as ratio en symmetrische verdeling van hypertrofie). Ook kan de opname van Cubed metingen de nauwkeurigheid beïnvloeden, aangezien zelfs een kleine fout in afmetingen kan leiden tot overgeschatte massa1,3,10. Zelfs bij het gebruik van volumes en de ejectiefractie, berekend door de Simpson-methode, zijn er nadelen: de Apex wordt vaak ingekort; de endocard dropout kan de meting bias en is blind voor vorm vervormingen niet gevisualiseerd in de apicale 4 en 2-kamer weergaven1,3,10.
Belangrijk is dat dit protocol het gebruik van geavanceerde metingen en evaluaties benadrukt, zoals de linker ventrikel stam en de belasting snelheid, beoordeeld door spikkel tracking, om vollediger informatie te verkrijgen over het gedrag van myocardiale vezels1,3. Voor een nauwkeurigere beoordeling van stam-en belastingtarief zijn de optimalisatie van de beeldkwaliteit, maximisaties van de framesnelheid en minimalisering van het voor inkorten van Apex vereist. Midwall Global longitudinale stam wordt gebruikt omdat het akkoord gaat met meer gepubliceerde beschikbare gegevens en in verschillende klinische studies is aangetoond dat het robuust en reproduceerbaar10is. De elektrocardiografische monitorisatie geïntegreerd in de apparatuur is zeer gevoelig voor artefacten, dat is een beperking. Ook is het zeer belangrijk om te verklaren dat de functionele of hemodynamische cardiale status van de rat kan afhangen van variabelen zoals temperatuur, bloeddruk en hartslag4,5,6,7,8,9,13,14,17.
Aangezien de resolutie gerelateerd is aan de sonde frequentie, wordt verwacht dat toekomstige ontwikkelingen hogere frequentie voelers ontwikkelen en bijgevolg een hogere resolutie en beelddefinitie in niet-invasieve cardiovasculaire beeldvorming bij kleine dieren, met dit soort Apparatuur. Standaardisatie van methoden en metingen wordt beschouwd als kritisch op dit gebied van onderzoek, het bereiken van preciezere ECHO cardiografische diagnose van experimentele rat modellen en resulterend in een beter begrip van moleculaire biologie van menselijke cardiovasculaire Ziekten.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Arsp en ATP worden ondersteund door de beurzen sfrh/BD/121684/2016 en sfrh/bpd/123181/2016, respectievelijk van Fundação para a Ciência e Tecnologia.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 12S-RS Probe | GE Medical Systems | H44901AB | |
| Antisedan (5 mg/mL) | Esteve | P01B9003 | |
| EKG monitoring unit | GE Medical Systems | N/A | |
| Electrodes | FIAB | F9089/100 | |
| Fentanilo (0.05 mg/mL) | B.Braun | BB3644960 | |
| Flumazenilo (0.1 mg/mL) | Generis | MUEH5933080 | |
| Insuline Syringe 1 mL | SOL M | 1612912 | |
| Lubrithal gel (10 mg) | Dechra | NC519 | |
| Medetor (1 mg/mL) | Vibarc | P01B0308 | |
| Midazolan (5 mg/mL) | Labesfal | MUEH5506191 | |
| Shaver Razor AESCULAP Isis GT608 | Braun | 90200714 | |
| Small Animal Heated Pad 120 V | K&H Manufacturing inc. | 655199010608 | |
| Ultrasound Gel | Parker Laboratories | REF 01-08 | |
| Ultrasound machine | GE Medical Systems | VIVID T8 | |
| Underpads | Henry Schein | 900-8132 |
References
- Armstrong, W. F., Ryan, T. Feigenbaum's Echocardiography. , 7th Edition, Lippincott Williams & Wilkins. (2010).
- Douglas, P. S., et al. ACCF/ASE/ACEP/ASNC/SCAI/SCCT/SCMR 2007 appropriateness criteria for transthoracic and transesophageal echocardiography: a report of the American College of Cardiology Foundation Quality Strategic Directions Committee Appropriateness Criteria Working Group, American Society of Echocardiography, American College of Emergency Physicians, American Society of Nuclear Cardiology, Society for Cardiovascular Angiography and Interventions, Society of Cardiovascular Computed Tomography, and the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance endorsed by the American College of Chest Physicians and the Society of Critical Care Medicine. Journal of the American College of Cardiology. 50 (2), 187-204 (2007).
- Otto, M. C. Textbook of Clinical Echocardiography. , 6th Revised Edition, Elsevier - Health Sciences Division. (2018).
- Liu, J., Rigel, D. F. Echocardiographic examination in rats and mice. Cardiovascular Genomics. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols). 573, 139-155 (2009).
- Ram, R., Mickelsen, D. M., Theodoropoulos, C., Blaxall, B. C. New approaches in small animal echocardiography: imaging the sounds of silence. American Jounal of Physiology- Heart and Circulatory Physiology. 301 (5), H1765-H1780 (2011).
- Aronsen, J. M., et al. Noninvasive stratification of postinfarction rats based on the degree of cardiac dysfunction using magnetic resonance imaging and echocardiography. American Jounal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 312 (5), H932-H942 (2017).
- Forman, D. E., Cittadini, A., Azhar, G., Douglas, P. S., Wei, J. Y. Cardiac morphology and function in senescent rats: gender-related differences. Journal of the American College of Cardiology. 30 (7), 1872-1877 (1997).
- Walker, E. M. Jr, et al. Age-associated changes in hearts of male Fischer 344/Brown Norway F1 rats. Annals Of Clinical And Laboratory Science. 36 (4), 427-438 (2006).
- Watson, L. E., Sheth, M., Denyer, R. F., Dostal, D. E. Baseline echocardiographic values for adult male rats. Journal of the American Society of Echocardiography. 17 (2), 161-167 (2004).
- Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. Journal of the American Society of Echocardiography. 28 (1), 1-39 (2015).
- Galderisi, M., et al. Standardization of adult transthoracic echocardiography reporting in agreement with recent chamber quantification, diastolic function, and heart valve disease recommendations: an expert consensus document of the European Association of Cardiovascular Imaging. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 18 (12), 1301-1310 (2017).
- Nagueh, S. F., et al. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 29 (4), 277-314 (2016).
- Weytjens, C., et al. Doppler myocardial imaging in adult male rats: reference values and reproducibility of velocity and deformation parameters. European Journal of Echocardiography. 7 (6), 411-417 (2006).
- Scheer, P., et al. Basic values of M-mode echocardiographic parameters of the left ventricle in outbreed Wistar rats. Veterinarni Medicina. 57 (1), 42-52 (2012).
- Lancellotti, P., et al. Recommendations for the echocardiographic assessment of native valvular regurgitation: an executive summary from the European Association of Cardiovascular Imaging. European Heart Journal - Cardiovascular Imaging. 14 (7), 611-644 (2013).
- Albrecht, M., Henke, J., Tacke, S., Markert, M., Guth, B. Influence of repeated anaesthesia on physiological parameters in male Wistar rats: a telemetric study about isoflurane, ketamine-xylazine and a combination of medetomidine, midazolam and fentanyl. BMC Veterinary Research. 10, 310 (2014).
- Dragoi Galrinho, R., et al. New Echocardiographic Protocol for the Assessment of Experimental Myocardial Infarction in Rats. Maedica (Bucharest). 10 (2), 85-90 (2015).
