वर्तमान अध्ययन में हृदय शरीर रचना विज्ञान और वयस्क चूहों के लिए कार्य के ट्रांसथोरेसिक इकोकार्डियोग्राफी मूल्यांकन के लिए एक गैर-इनवेसिव प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया गया है। दिल वाल्व, सभी चार हृदय कक्षों और आरोही महाधमनी, महाधमनी आर्क और उतरते महाधमनी का विस्तार से अध्ययन किया जाता है।
प्रायोगिक पशु मॉडल का उपयोग हृदय विज्ञान में महत्वपूर्ण हो गया है। कृंतक मॉडल का उपयोग कर अधिकांश अध्ययन इसके आयामों का आकलन करने के लिए बाएं वेंट्रिकल और एम-मोड इको के हृदय शरीर रचना का अध्ययन करने के लिए दो-आयामी इमेजिंग पर केंद्रित हैं। हालांकि, यह एक व्यापक अध्ययन को सीमित कर सकता है । इसके साथ, हम एक प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं जो हृदय कक्ष आकार, बाएं वेंट्रिकुलर फ़ंक्शन (सिस्टोलिक और डायस्टोलिक) और वाल्वलर फ़ंक्शन के आकलन की अनुमति देता है। इस प्रोटोकॉल में एक पारंपरिक चिकित्सा अल्ट्रासाउंड मशीन का उपयोग किया गया था और बाएं पैरास्टर्नल, एपिकल और सुपरस्टर्नल खिड़कियों के माध्यम से विभिन्न इको दृश्य प्राप्त किए गए थे। बाएं पैरास्टर्नल विंडो में, बाएं कक्ष आयामों, दाएं वेंट्रिकल और फेफड़े की धमनी आयामों, और माइट्रल, फेफड़े और महाधमनी वाल्व समारोह का विश्लेषण करने के लिए लंबी और छोटी धुरी का अधिग्रहण किया गया था। एपिकल विंडो दिल के कक्ष आयामों की माप और सिस्टोलिक और डायस्टोलिक मापदंडों के मूल्यांकन की अनुमति देता है। यह हृदय वाल्व गड़बड़ी (पुनरुत्थान या स्टेनोसिस) का पता लगाने और मात्राकरण के साथ डॉप्लर मूल्यांकन की अनुमति देता है। बाएं वेंट्रिकल के विभिन्न खंडों और दीवारों को सभी विचारों में कल्पना की जाती है। अंत में, आरोही महाधमनी, महाधमनी आर्क, और उतरते महाधमनी को सुप्रास्टर्नल खिड़की के माध्यम से चित्रित किया जा सकता है। कार्डियक मॉर्थोलॉजी और फंक्शन का अध्ययन करने के लिए अल्ट्रासाउंड इमेजिंग, डॉप्लर फ्लो और टिश्यू डॉप्लर असेसमेंट का कॉम्बिनेशन हासिल किया गया है । यह इन पशु मॉडलों का उपयोग कर अनुसंधान के लिए प्रभाव के साथ वयस्क चूहों में हृदय समारोह के आकलन में सुधार करने के लिए एक महत्वपूर्ण योगदान का प्रतिनिधित्व करता है ।
हृदय रोग यूरोप में मौत का प्रमुख कारण है, ४,०००,००० से अधिक वार्षिक मौतों के लिए जिंमेदार है, चिकित्सा, निदान में प्रगति के बावजूद, और निगरानी है कि हाल के वर्षों में रोगी परिणामों में सुधार हुआ है । एक तेजी से तकनीकी विकास हृदय रोगी देखभाल में प्रगति के लिए योगदान दिया है । इन नैदानिक उपकरणों के भीतर, बायोमेडिकल इमेजिंग पर विशेष ध्यान दिया गया है, जो गैर-आक्रामक तरीकेसे एकशारीरिक और कार्यात्मक मूल्यांकन की अनुमति देता है1,2,3। इसी तरह, जैव चिकित्सा अनुसंधान के परिणामों से चिकित्सा लाभ। प्रायोगिक पशु मॉडल नैदानिक सेटिंग से प्राप्त परिकल्पनाओं के परीक्षणऔर 4,5अभिनव उपचारविकसित करने के लिए बहुत उपयोगी होते हैं .
प्रायोगिक पशु मॉडलों में एक अनुसंधान उपकरण के रूप में इकोकार्डियोग्राफी के उपयोग में रुचि बढ़ रही है, जिससे देशीय अध्ययनों में एक ही जानवर से कई मापों के अधिग्रहण की अनुमति मिलती है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि मूत्र या कृंतक मॉडल का उपयोग करने में कुछ फायदे हैं। कम गर्भकाल, प्रजनन और आवास की कम लागत, उनके जीनोम का ज्ञान और ट्रांसजेनिक जानवरों को विकसित करने की संभावना इन प्रजातियों के मुख्य फायदे हैं, जिससे वे हृदयरोग4,5,6,7,8,9में शामिल तंत्रों का अध्ययन करने के लिए आकर्षक बन जाते हैं। हालांकि चूहे और माउस मॉडल समान लाभ दिखाते हैं, चूहे हृदय अध्ययन में शास्त्रीय विकल्प हैं क्योंकिउनके बड़े भौतिक आयाम और कम हृदय गति के कारण इकोकार्डियोग्राफी अध्ययन4,5,6,7,8,9,10में बेहतर छवियां प्रदान करता है।
हम विस्टार चूहों का उपयोग करके कार्डियक कक्षों और हृदय वाल्व (शरीर रचना विज्ञान और समारोह) का मूल्यांकन करने के लिए पारंपरिक चिकित्सा अल्ट्रासाउंड उपकरणों का उपयोग करके इकोकार्डियोग्राफी प्रोटोकॉल का वर्णन करते हैं। यह कम समय अधिग्रहण छवियों और छोरों के लिए एक संक्षिप्त और पूर्ण प्रोटोकॉल है जो ऑफ़लाइन माप की अनुमति देता है, जिसे बाद में समय के साथ नए चर या माप को एकीकृत करने के लिए संशोधित किया जा सकता है।
यह प्रोटोकॉल पारंपरिक चिकित्सा अल्ट्रासाउंड उपकरणों और वयस्क चूहों में एक उच्च आवृत्ति जांच का उपयोग करके एक पूर्ण इकोकार्डियोग्राफिक अध्ययन की अनुमति देता है। यह प्रोटोकॉल का एक महत्वपूर्ण पहलू है, क्योंकि छोटे जानवरों के लिए समर्पित अल्ट्रासाउंड उपकरण महंगा है और निवेश हमेशा उचित नहीं है।
चूंकि देशाधिजन इमेजिंग अध्ययनों के लिए बार-बार संज्ञाहरण की आवश्यकता होती है, इस प्रोटोकॉल में मेडिटोमिडीन-मिडाजोलम-फेन्टनाइल का संयोजन प्रस्तावित किया गया था क्योंकि विस्टार चूहों में आइसोफ्लोरीन या केटामाइन-जाइलाज़ी न के मिश्रण की तुलना में यह धारावाहिक उपयोग के लिए अधिक उपयुक्त है। हालांकि, प्रस्तावित इकोकार्डियोग्राफिक प्रोटोकॉल किसी भी अन्य संज्ञाहरण प्रोटोकॉल16के साथ संगत है। जैसा कि वर्णित है, हमारे इकोकार्डियोग्राफी प्रोटोकॉल में कई मापदंडों का मूल्यांकन शामिल है जो शारीरिक और कार्यात्मक हृदय परिवर्तनों की पहचान को सक्षम बनाता है।
शारीरिक लक्षण वर्णन पर ध्यान केंद्रित करते हुए, सभी हृदय कक्षों और उनके फैलाव, बाएं वेंट्रिकल हाइपरट्रॉफी, वाल्व्युलर फाइब्रोसिस या कैलेसिस के आयामों का मूल्यांकन करना संभव है। कार्डियक फंक्शन के संबंध में, बाएं वेंट्रिकुलर सिस्टोलिक और डायस्टोलिक फंक्शन और राइट वेंट्रिकुलर सिस्टोलिक फंक्शन का विश्लेषण1,3,4किया जा सकता है। इसके अलावा, कार्डियक वाल्व की शरीर रचना और समारोह का अध्ययन किया जाता है, जिसमें शारीरिक लक्षण वर्णन (फाइब्रोसिस, कैल्सिफिकेशन या असामान्य उद्घाटन की पहचान) के लिए 2डी-इको का उपयोग किया जाता है और कार्यात्मक लक्षण वर्णन और स्टेनोसिस या पुनः मृत्यु का पता लगाने के लिए डॉप्लर इमेजिंग का उपयोग किया जाता है। कलर डॉप्लर इमेजिंग प्रवाह दिशा और अशांति का पता लगाने में सक्षम बनाता है और स्पेक्ट्रल डॉप्लर तरंगें वेग और ग्रेडिएंट्स1,3के माप की अनुमति देती हैं।
लगभग सभी चूहों (200 ग्राम का सबसे छोटा वजन) में पर्याप्त छवि गुणवत्ता प्राप्त की गई थी, हालांकि शरीर रचना विज्ञान में अंतर-व्यक्तिगत मतभेदों के कारण, चूहों के बीच सटीक समान परिभाषा के साथ इकोकार्डियोग्राफिक दृश्य प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं, जिसका गुहा आयाम मापन में प्रभाव पड़ सकता है। लेफ्ट वेंट्रिकल एम-मोडमापन 17पर 5% इंट्रा-ऑब्जर्वर ने परिवर्तनशीलता की सूचना दी है । विशेष रूप से, बाएं वेंट्रिकुलर मापन के लिए एम-मोड का उपयोग करते समय, निम्नलिखित सीमाएं मौजूद हो सकती हैं: लंबवत कोण प्राप्त करने में कठिनाइयां; जिनमें केवल बेसल सेगमेंट (जिसके परिणामस्वरूप असममित हाइपरट्रॉफी या क्षेत्रीय सिस्टोलिक शिथिलता की उपस्थिति में गलत माप शामिल हैं); और ज्यामितीय मान्यताओं (यह देखते हुए कि बाएं वेंट्रिकल 2:1 लंबे/छोटे धुरी अनुपात और हाइपरट्रॉफी के सममित वितरण के साथ एक प्रोलेट एलिप्लाइड है)। इसके अलावा, क्यूब किए गए मापन को शामिल करने से सटीकता प्रभावित हो सकती है, क्योंकि आयामों में एक छोटी सी त्रुटि भीबड़ेपैमाने पर1,3,10का अनुमान लगासकती है। यहां तक कि जब संस्करणों और सिम्पसन विधि द्वारा गणना रिजेक्शन अंश का उपयोग करते हैं, तो नुकसान होते हैं: शीर्ष अक्सर पूर्वछोटा होता है; एंडोकार्डियल ड्रॉपआउट माप पूर्वाग्रह कर सकते हैं और अपिकल 4 और 2 कक्षविचारों 1,3,10में कल्पना नहीं विकृतियों को आकार देने के लिए अंधा है .
महत्वपूर्ण बात, यह प्रोटोकॉल उन्नत माप और मूल्यांकनों के उपयोग पर प्रकाश डालता है, जैसे कि बाएं वेंट्रिकल स्ट्रेन और स्ट्रेन दर, स्पेक्टल ट्रैकिंग द्वारा मूल्यांकन, मायोकार्डियल फाइबर व्यवहार1,3के बारे में अधिक पूर्ण जानकारी प्राप्त करने के लिए। अधिक सटीक तनाव और तनाव दर मूल्यांकन के लिए, छवि की गुणवत्ता का अनुकूलन, फ्रेम दर का अधिकतमीकरण, और शीर्ष पूर्वाभास को कम करने की आवश्यकता है। मिडवॉल वैश्विक देशीयंवदा तनाव का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह अधिक प्रकाशित उपलब्ध आंकड़ों से सहमत है और इसे कई नैदानिक अध्ययनों में मजबूत और प्रजनन योग्य10के रूप में दिखाया गया है । उपकरण ों में एकीकृत इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफिक मॉनिटराइजेशन कलाकृतियों से बहुत ग्रस्त होता है, जो एक बाधा है। इसके अलावा, यह बताना बहुत महत्वपूर्ण है कि चूहे की कार्यात्मक या हीमोडायनामिक हृदय की स्थिति तापमान, रक्तचाप और हृदय गति4,5,6,7,8,9,13,14,17जैसे चरों पर निर्भर कर सकती है।
चूंकि संकल्प जांच आवृत्ति से संबंधित है, भविष्य के विकास के लिए उच्च आवृत्ति जांच और फलस्वरूप उच्च संकल्प और छोटे जानवरों में गैर आक्रामक हृदय इमेजिंग में छवि परिभाषा विकसित करने की उंमीद कर रहे हैं, इस प्रकार के साथ उपकरण. तरीकों और मापों का मानकीकरण अनुसंधान के इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण माना जाता है, प्रायोगिक चूहा मॉडल के अधिक सटीक इकोकार्डियोग्राफिक निदान तक पहुंचने और मानव हृदय के आणविक जीव विज्ञान की एक बेहतर समझ में जिसके परिणामस्वरूप रोगों.
The authors have nothing to disclose.
एआरएसपी और एटीपी को फैलोशिप SFRH/BD/121684/2016 और SFRH/BPD/123181/2016 द्वारा समर्थित हैं, क्रमशः, Fundação पैरा एक Ciência ई Tecnologia से ।
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 1ml | SOL M | 1612912 | |
Lubrithal gel (10mg) | 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 120volts | K&H Manufacturing inc. | 655199010608 | |
Ultrasound Gel | Parker Laboratories | REF 01-08 | |
Ultrasound machine | GE Medical Systems | VIVID T8 | |
Underpads | Henry Schein | 900-8132 |