Summary
Bu el yazması, karın aort anevrizması bir fare modeli üzerinde luminal çapı, nabız yayılma hızı, distensibilite ve radyal zorlanma ölçmek için yüksek frekanslı ultrason görüntüleme kullanmak için ayrıntılı bir protokol açıklar.
Abstract
Abdominal aort anevrizması (AAA), abdominal aortun orjinal boyutunun 1,5 katı maksimal intraluminal çapı (MILD) aşan lokalize bir dilatasyon olarak tanımlanır. Klinik ve deneysel çalışmalar küçük anevrizmaların rüptüre olabileceğini, büyük anevrizma alt popülasyonunun ise stabil kalabileceğini göstermiştir. Bu nedenle, aort intraluminal çapıölçümü ek olarak, damar duvarının yapısal özellikleri bilgisi AAA istikrarı değerlendirmek için önemli bilgiler sağlayabilir. Aort sertleşme son zamanlarda vasküler duvarda erken değişiklikleri belirlemek için güvenilir bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Nabız yayılma hızı (PPV) distensibilite ve radyal zorlanma ile birlikte aort sertliği değerlendirmek için ilgili son derece yararlı ultrason tabanlı yöntemlerdir. Bu protokolün temel amacı, ultrason görüntüleme sisteminin kullanımı için kapsamlı bir teknik sağlamak ve aortun mild, PPV, distensibility ve radial suş tarafından belirlenen yapısal ve fonksiyonel özelliklerini analiz etmektir.
Introduction
Abdominal aort anevrizması (AAA) aort un orijinal damar çapını 1,5 kat aşan kalıcı lokalize genişlemesi ile karakterize önemli bir kardiyovasküler hastalığı temsil eder 1.5 kat1. AAA, Amerika BirleşikDevletleri'ndemortalitenin ilk 13 nedeni arasında yer alıyor 2. AAA ilerlemesi aort duvarı ve elastin parçalanma dejenerasyonu atfedilir, sonuçta aort rüptürü yol. Aort duvarındaki bu değişiklikler maksimal intraluminal çapta (MILD) önemli bir artış olmaksızın oluşabilir, bu nedenle MILD tek başına hastalığın şiddetini tahmin etmek için yeterli olmadığını düşündürmektedir3. Bu nedenle, aort duvarındaki ilk değişiklikleri tespit etmek için ek faktörlerin saptanması gerekir, bu da erken tedavi seçeneklerine yol açabilir. Bu protokolün genel amacı, nabız yayılma hızı (PPV), distensibilite ve radyal suş ölçümleri ile karakterize olarak ultrason görüntüleme kullanarak aort fonksiyonel özellikleri değerlendirmek için pratik bir kılavuz sağlamaktır.
AAA çalışmak için iyi karakterize deneysel model, ilk Daugherty ve meslektaşları tarafından açıklanan, Apoe ozmotik pompalar aracılığıyla anjiyotensin II (AngII) subkutan infüzyon içerir -/- fareler4. Ultrason görüntüleme kullanarak MILD hassas ölçümü bu fare modeli5AAA karakterize aracı olmuştur. AAA gelişimi sırasında histolojik değişiklikler kapsamlı olarak çalışılmış olmasına rağmen, aort sertliği gibi damar duvarının fonksiyonel özelliklerindeki değişiklikler iyi karakterize edilmemiştir. Bu protokol, AAA'nın zamansal ilerlemesini incelemek için güçlü araçlar olarak gelişmiş analizler ile birlikte yüksek frekanslı ultrason kullanımını vurgulamaktadır. Özellikle, bu yaklaşımlar bize PPV, distensibility ve radyal zorlanma ile ölçülen damar duvarının fonksiyonel özelliklerini değerlendirmek için izin verir.
AAA ile insan bireylerde son klinik çalışmalar, yanı sıra murine elastaz kaynaklı AAA modelinde, aort sertliği ve aort çapı arasında pozitif korelasyon düşündürmektedir6,7. PPV, aort sertliği bir göstergesi, damar duvarı6sertlik değişiklikleri ölçmek için mükemmel bir ölçüm olarak kabul edilir6 ,8. PPV, kaskülasyon boyunca iki noktada nabız dalga formunun geçiş süresi ölçülerek hesaplanır ve böylece aort sertliğinin bölgesel bir değerlendirmesini sağlar. Biz son zamanlarda ppv ile ölçülen artan aort sertliği göstermiştir, ve hücresel düzeyde atomik kuvvet mikroskobu kullanılarak belirlenen, olumlu anevrizma gelişimi ile ilişkilidir9. Ayrıca literatürde aort sertliğinin anevrizmal dilatasyondan önce gelebileceği ve böylece AAA10'ungeliştirilmesi sırasında damar duvarının bölgesel içsel özellikleri hakkında yararlı bilgiler sağlayabileceği ileri sürilmektedir. Benzer şekilde, distensibility ve gerinim ölçümleri arteriyel uygunluk önceki değişiklikleri ölçmek için niceliksel araçlardır. Sağlıklı arterler esnek ve elastik, artan sertlik ve daha az elastikiyet ile ise, distensibility ve gerginlik azalır. Burada, farelerde hafif, PPV, distensibilite ve radyal suşu ölçmek için yüksek frekanslı ultrason sisteminin kullanımı için pratik bir kılavuz ve adım adım protokol salıyoruz. Protokol, belirli ultrason görüntüleme cihazları ve eşlik eden video eğitimi için kılavuzlar tarafından sağlanan temel bilgilerle birlikte kullanılması gereken teknik yaklaşımlar sağlar. Daha da önemlisi, elimizde açıklanan görüntüleme protokolü, deneysel AAA'nın geliştirilmesi ve ilerlemesi çalışmalarında değerli görünen tekrarlanabilir ve doğru veriler sağlar.
Ultrason görüntülemenin yararını daha da göstermek için, deneysel AAA11'iönlemek için farmakolojik yaklaşımları kullanmayı amaçlayan kendi çalışmalarımızdan alınan örnek görüntüler ve ölçümler salıyoruz. Özellikle, çentik sinyalizasyon vasküler gelişim ve inflamasyon12birden fazla yönü dahil olduğu önerilmiştir. Gen haploinsufficiency ve farmakolojik yaklaşımlar kullanarak, daha önce Notch inhibisyonu vasküler yaralanma yerinde makrofajların infiltrasyon önleyerek farelerde AAA gelişimini azalttığını göstermiştir13,14,15. Mevcut makale için, Notch inhibisyonu için farmakolojik yaklaşım kullanarak biz aort sertliği ve AAA ile ilgili faktörler arasındaki ilişkiye odaklanmak. Bu çalışmalar Notch inhibisyonu aort sertliği azaltır göstermektedir, Hangi AAA ilerleme bir ölçüsüdür11.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Fare ve ultrason görüntüleme kullanımı için protokol Missouri Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (hayvan protokolü numarası 8799) tarafından onaylandı ve AAALAC International göre yapılmıştır.
1. Farelerin ekipman kurulumu ve hazırlanması
- Ekipman kurulumu
- Ultrason aleti, ultrasonik jel ısıtıcı ve ısıtma yastığı açın.
- Ultrason programını açın ve her fare için çalışma adını ve açıklayıcı bilgileri girin.
- Uygulamayı Genel Görüntülemeolarak seçin.
- Abdominal görüntüleme için uygun transdüseri seçin (Şekil 1B,C). Bu deneyde MS400 transdüser kullanılır.
- Anestezi isofluran e ve oksijen düzeylerinin her deney seansı için yeterli olduğundan emin olun.
- Ultrason hayvan görüntüleme platformlarını temizleyin.
- Fare hazırlama
- Fare kafesini Bir ısıtma yastığının üzerine yerleştirin (36,5 ila 38,5 °C).
- Fareyi kuyruk tabanından hafifçe tutun ve oksijen dolu isofluran odasına yerleştirin.
- Isofluran ve oksijen akışını indüksiyon odasına yönlendirin.
- Izofluran buharlaştırıcıyı açın ve isofluran seviyesini %1-2 vol/vol'a ayarlayın.
- ~ 2 dakika sonra, farenin ayak altlığı pinching üzerine çekilme refleksleri yokluğunda anestezi yeterli derinliği onaylayın.
- Daha sonra indüksiyon odası besleme dalını kapatın ve anestezi burun konisine yönlendirilen dalı açın.
- Fareyi indüksiyon odasından ultrason görüntüleme aşamasına aktarın ve anestezi konisini hayvanın burnuna yerleştirin.
- Optimum tarama için hayvangörüntüleme platformlarını yaklaşık 10° sağ alt köşeye yatırın(Şekil 1B).
- Anestezi altında kurumaönlemek için farelerin her iki gözüne steril oftalmik çözelti bir damla koyun.
- Fareyi, burnu anestezi konisine takılı olarak supine pozisyonunda yerleştirin.
- Elektrot jelini pamuklu bir bez kullanarak dört pençeye de uygulayın ve pençeleri elektrokardiyogram ölçümleri için hayvan görüntüleme platformundaki bakır kurşunlara bantlayın(Şekil 1C).
- Görüntüleme yerinde saç tıraş ve daha sonra kalan kürk kaldırmak için tüy dökücü krem uygulamak için makas kullanın. En az 1 dakika bekletin.
- Hafifçe nemli bir kağıt havlu ile krem ve saç silin.
- Nefes isini izleyin ve kalp hızının 450-550 atım/dk arasında tutulmasını sağlayın. Bu seviyenin altında ise, isofluran akışını azaltmak ve kalp hızı düzelir kadar bekleyin.
- Önceden ısıtılmış ultrasonik jeli (37 °C) hazırlanan deri bölgesine uygulayın ve transdüseri tutucuya takın ve jele dokunana kadar aşağı doğru indirin(Şekil 1C).
2. Abdominal aort ultrason görüntüleme
- Transdüseri yatay olarak yerleştirin (yani farenin orta çizgisine dik).
- Pürüzsüz ultrasonik jel ve bir pamuklu bez ahşap sopa kullanarak kabarcıklar kaldırın.
- Transdüseri indirin ve jele dokunduktan sonra diyaframın 0,5 - 1 cm altına yerleştirin. Şimdi görüntüleri gözlemlemeye başlayın.
- Abdominal aortu kısa eksen görünümünde görselleştirin (Şekil 1C).
NOT: B modu, aortu anatomik olarak bulmak ve dönüştürücükonumu sağlamak için varsayılan ve en etkili moddur. Abdominal aort kısa eksende renk Doppler ve güç Doppler modları kullanılarak pulsatil akış varlığı ile tanımlanır (yani, aort çevre kesiti). Aortun kesitini görüntünün merkezine getirmek için hayvan sahnesindeki mikromanipülatörleri ve dönüştürücüleri ayarlayın. - Transdüseri 90° saat yönünde yavaşça döndürün ve x eksenli mikromanipülatör tonbaşını yavaşça ayarlayarak aortu uzun eksen görünümünde (aortuzun uzunlamasına bölümü) görselleştirin.
NOT: Birçok durumda, gastro-intestinal gazlar görüntü ile müdahale edebilir, ya da aort net bir uzun eksen görünümü sağlamak için en uygun açıda olmayabilir. Kabul edilebilir uzun eksen görünümü elde edilene kadar dönüştürücünün açısını yavaş ve yatay olarak ayarlayın. Sorunlar devam ederse, transdüseri yükseltin, transdüserin altındaki hava kabarcıklarını kontrol edin, hayvan sahnesinin eğim açısını hafifçe ayarlayın, jelleri yeniden uygulayın ve tüm adımları tekrarlayın. - Odak Bölgesi ve Odak Derinliği geçişlerini kullanarak aort bölgesindeki odak bölgesini ve derinliği ni ayarlayın. Aort duvarının optimum kontrastını elde etmek için aort lümenini koyulaştırmak için zaman kazanç telafi kaydırıcısını manuel olarak ayarlayın.
- Üstün mezenterik ve sağ renal arterlerin dallanma noktalarını görselleştirmek için y ekseni manipülatörü ayarlayın. Suprarenal aort görüntüsünü yakalamak için sağ renal arteri bir dönüm noktası olarak kullanın (Şekil 2A).
- Suprarenal aort üzerinde en az 100 kare B-modu görüntü kaydedin.
- B modu görüntüleri kaydetmek için cinestore tuşuna basın.
- M-modu kaydını etkinleştirmek için enstrüman klavyesindeki M modu düğmesine basın. Sarp gösterge çizgisini açık damar duvarı görüntüsüne sahip normal bir aort bölümüne veya anevrizma çapının gözlendiği bölümlere getirmek için imleç topuna yuvarlayın.
- SV/gate geçişine basın ve damar duvarlarının ölçüm braketisine dahil olduğundan emin olmak için imleç topuna ayarlayın. M-modu ölçümlerini kaydetmek için güncellemeye basın ve yakalamak için cinestore tuşuna basın (Şekil 2A,B).
NOT: Anevrizma maksimal çapı aort optimal uzun eksen görünümü ile aynı görüntüleme düzleminde olmayabilir. Her bölümün HAFIF'inin yakalandığından emin olmak için her M modu ölçümü için x ekseni manipülatör düğmesini hafifçe ayarlayın. - EKG kapılı Kilohertz Visualization (EKV) görüntülerini elde etmek için B modu kaydına geri dönmek için B modu düğmesine basın.
NOT: Görüntüler keskin değilse, bir kesit uzunluğu (yani, > 6 mm) üzerinde lümenin üst duvarının en keskin görüntüsünü elde etmek için x ekseni manipülatörü ayarlayın. - Klavyedeki Physio Ayarlar düğmesine basın ve Solunum Gating'iseçin. Verileri yalnızca solunum dalgasının düz kısımları sırasında kaydetmek için gating Delay ve Window'u el ile ayarlayın. Kayıt bölümleri solunum dalgasının izinde renkli bloklar olarak gösterilecektir.
NOT: Solunum gating ayarı yapılmadan, EKV görüntüleri nefes sırasında hayvanın normal hareketi nedeniyle bulanıkolacaktır. - EKV modunu etkinleştirmek için EKV düğmesine basın. Uygun menüde Standart Çözünürlük ve çerçeve hızı 3000 veya daha yüksekseçin. EKV görüntülerinikaydetmek için devam et'i seçin. Görüntüleri kaydetmek için cinestore tuşuna basın. Darbe yayılma hızı (PPV), şişkinlik ve radyal gerinim ölçümleri elde etmek için EKV modu görüntüsünü kullanın.
NOT: Solunumda anormal dalgalanmalar varsa, hayvan çok hızlı nefes alıyorsa veya kare hızayarları çok yüksekse EKV kaydı başarısız olabilir. Bu durumda, kare hızını daha düşük ayarlayın ve hayvan solunum stabilize bekleyin. Kare hızının 3000 olarak ayarlanması genellikle hem fareler hem de sıçanlar için uygundur.
3. Görüntüleme sonrası adımlar
- Ultrasonik jeli farenin karın bölgesinden ılık suyla nemlendirilmiş bir kağıt havlu ile hafifçe silin.
- Fareyi bir ısıtma yastığının üzerine ev kafesine geri yerleştirin.
- Isoflurane makinesini kapatın, hayvan görüntüleme platformunu ve transdüseri nemli mendillerle temizleyin.
- Ultrason taraması sırasında toplanan görüntü verilerini sabit diske aktarın.
- Ultrason cihazını kapat.
- Fare anesteziden kurtulduktan ve uyarıdan sonra, ısıtma yastığını çıkarın ve kafesi hayvan barınağı rafına geri verin.
4. Abdominal aort görüntülerinin analizi
- HAFIF ölçmek için M-modu görüntülerin analizi
- Ultrason programını açın ve her fare için çalışma adını ve açıklayıcı bilgileri girin.
- Analiz yazılımındaki ultrason verilerini açın ve M modu görüntüsünü açın ve kalp atışını duraklatın.
- Ölçümler'e tıklayın.
- Açılan seçeneklerden vasküler paketi seçin. Derinlik tıklayın ve aort lümeni boyunca iç duvardan duvara uzanan bir çizgi çizmek(Şekil 2C,D).
NOT: Tutarlılık için aort maksimum olarak genişletildiğinde ölçümler kardiyak döngünün sistolik fazında yapılmalıdır. MILD'in doğru ve ortalama ölçümlerini elde etmek için üç farklı kalp atışı boyunca üç çizgi çizin. AAA'da ölçümler aortun maksimal dilatasyonunda yapılır. Ayrıca bağırsak hareketliliği girişimönlemek ve görüntü netliği sağlamak için görüntüleri toplamadan önce 4-6 saat hayvanları oruç tavsiye edilir.
- Darbe yayılma hızı (PPV) analizi
- EKV görüntüsünü açın ve kalp atışını duraklatın.
- Ad simgesine tıklayarak analiz yazılımına (örneğin, Vevo Vac) yeni bir pencere açın.
- PPV seçeneğini tıklatın (Şekil 3D'dekiok). Küçük bir pencere daha aort görüntüsü ile görünür.
- Üst damar duvarına tıklayarak ve suprarenal aort her iki duvarlarını kapsayan yaklaşık 4 mm işaretçi sürükleyerek dikdörtgen bir kutu çizin.
NOT: Tüm görüntüler için kutunun uzunluğunu tutarlı (~4 mm) koruyun. Kullanıcı kutuyu hizalamak için döndürerek dikdörtgen kutuyu ayarlayabilir ve hattı seçerek analiz edilen gemide yeni bir konuma sürükleyerek darbe dalgasının en uygun ve net çekimini elde edebilir. Dikdörtgendeki verilerin dikey çizgileri görüntülenir ve YG'de Sol (üstgörüntü) ve Sağ (alt görüntü) olarak tanımlanır. Darbe dalgasının çekiminin daha iyi bir görselleştirmesi için, şekil 3'tegösterildiği gibi, bazen sadece üst duvardaki çekme kutusu için yararlıdır. Yazılım ppv (m/s) değerini otomatik olarak hesaplar. Ancak, her zaman el ile darbe dalgaları ve PPV üzerinde tam çekim noktası ayarlamak için mor çizgilerayarlamak daha iyidir buna göre değişecektir. - Son olarak, PPV değerlerini kaydetmek için Kabul et komutunu seçin. Rakamları ve verileri veri depolama sürücüsüne dışa aktarın.
- Distensibilite ve radyal gerinim analizi
- EKV görüntüsünü açın ve kalp atışını duraklatın.
- Yazılım simgesine tıklayın. Yazılım yeni bir pencere açacaktır.
- İz yeni ROI tıklayın ve geminin her iki duvarüzerinde dikdörtgen bir kutu çizin. Yazılım otomatik olarak geminin üst ve alt duvarları takip edecektir. Kullanıcı yeşil noktalara tıklayarak izlemeyi duvara hizalamak için ayarlayabilir(Şekil 4A,B).
- Şimdi izi kabul et. Yazılım seçilen YG'deki şişkinliği (1/Mpa) hesaplar.
- Radyal gerinim ölçümü için sol üstteki menü çubuklarından uygun gerinim seçeneğini belirleyin. Radyal zorlanma ve teğet zorlanma için görüntüler açılacaktır.
- Radyal suşun değerini elde edin (%) eğrinin zirvesindeimleç hareket ettirerek. Verileri görüntü olarak veya video biçiminde dışa aktarın (Şekil 4A,B).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Farelerden gelen normal ve anevrizmal abdominal aortun temsili M-modu görüntüleri sırasıyla Şekil 2A ve Şekil 2B'degösterilmiştir. Suprarenal abdominal aort sağ renal arter ve superior mezenterik arterin yanındaki konumu ile tanımlanır (Şekil 2A). Sistolik kardiyak döngünün üç farklı kalp atışında, normal ve anevrizmal aortta MILD'ın hesaplanmasında kullanılan temsili görüntüler Şekil 2C,D'de gösterilmiştir. Aort anevrizması geliştiği durumlarda, luminal çap maksimal genişleme alanında lümenin iki iç kenarı arasına dik sarı bir çizgi çizilerek belirlenir (Şekil 2B). Doğru bir intraluminal çapı belirlemek için genellikle üç bağımsız ölçüm ortalaması alınır.
PPV analizinde kullanılan abdominal aortun temsilcisi EKV görüntüleri Şekil 3'tegösterilmiştir. PPV, suprarenal aortun ışık duvarına dikdörtgen bir kutu çizilerek hesaplanır (Şekil 3E) ve dikdörtgen kutudan elde edilen verilerin mor dikey çizgilerin ayarı (Şekil 3F). Mor çizgiler darbe dalgalarının çekim noktasını ayarlamak için ayarlanmalıdır. Distensibilite ve radyal suşların analizine uygun abdominal aortun temsilcisi EKV görüntüleri Şekil 4'tegösterilmiştir. Distensibilite ve radyal zorlanma Şekil 4E'degösterildiği gibi suprarenal aortun luminal duvarlarının izlenmesi yle hesaplanır. Distensibility (1/MPa) değeri kutunun açılan menüsünden distensibility / elastikiyet seçeneği seçilerek elde edilir (kırmızı ok, Şekil 4F). Radyal zorlanma (%) radyal gerinim seçeneği seçilerek elde edilir (Şekil 4G) ve imleci radyal gerinim grafiğinin zirvesine taşıyarak (Şekil 4H).
AAA'nın Angii kaynaklı fare modelinde PPV'nin önemini doğruladık ve bir Çentik inhibitörünün (N-[N-(3,5-diflorophenacedil)-L-alanyl]-(S)-fenilgliserin t-bütil esterinin terapötik potansiyelini inceledik; DAPT) önceden kurulmuş AAA ilerleme ve istikrar. Özellikle, tüm bu anevrizma çalışmaları 8-10 haftalık Apoe-/- erkek fareler angii infüzyonu yayınlanan protokolleri4,13ile aşağıdaki yapıldı . AngII infüzyonu gün 28, fareler rasgele iki gruba ayrıldı ve araç veya DAPT (10 mg / kg) gün 5613kurban kadar uygulandı . Transabdominal ultrason görüntülemede MILD, PPV'de progresif bir artış ve 28. AngII infüzyonu 28 günden 56'ya kadar hafif artmış ve DAPT sadece AngII'ye göre HAFIF'i anlamlı olarak değiştirmemiştir(Şekil 5A ve Şekil 5B). Ancak PPV, AngII infüzyonu ile 28.günden 56.güne kadar kademeli olarak artmış ve DAPT 56. Distensibilite ve radyal suşlar, damar duvarının elastikiyetini değerlendirmek için parametreler AngII infüzyonu ile azalmışken, DAPT önemli bir etki göstermemektedir(Şekil 5D ve 5E). PWV'nin 28.gün (R2=0.51, Şekil 5F)ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu takdir etmek önemlidir, oysa 56. AAA aort sertliği öncelikle aort duvar mimarisideğişiklikleri ile ilişkilidir. Histolojik olarak, AngII infüzyonu artmış kollajen yıkımı ve aort medial tabakasında proteolitik aktivite (Şekil 5H, üst satır). DAPT tedavisi ECM bozulması gibi değişiklikleri en aza indirdi(Şekil 5H, alt satır).
Şekil 1: Enstrümanın kurulumu. (A) Anestezi ve jel ısıtıcı için indüksiyon odası ile birlikte ultrason makinesinin genel görünümü. (B) Görüntüleme platformunun ve transdüser sisteminin yakın görünümünü kapatın. (C) Abdominal aortkısa eksen li görüntü yakalarken transdüser yerleşimgörünümü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: M-mod görüntülerinin maksimal intraluminal çap (MILD) elde edilmesi için analizi. Farelerden abdominal aort anevrizması(B)ile normal aort (A) ve aort m-mode görüntüleri gösterilir. (C) ve (D), Normal farelerin suprarenal aort(C)ve AAA(D)ile farelerde kardiyak döngünün sistolik fazında hafif olarak çizilir. Üç farklı kalp atışında ölçümler gösterildiği gibi alınır ve ortalama değer hesaplanır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Darbe yayılma hızı (PPV) elde etmek için EKV görüntülerinin analizi. NORMAL fare aortundan toplanan EKV görüntüleri. Analiz ölçümleri(A)ve yazılım simgesi (B)tıklayarak yapılır. C'degösterildiği gibi sağ taraftaki simgelerle yeni bir pencere görüntülenir. Şimdi, PPV(D) tıklayın ve tekrar, küçük bir pencere(E)görünür. E'de gösterildiği gibi lümenin üst duvarına dikdörtgen bir kutu çizin ve kabul edin'e tıklayın. PPV değeri F (ok) olarak gösterildiği gibi elde edilecektir. Mor çizgiler darbe dalgalarının(G)çekim noktasını ayarlamak için ayarlanır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Distensibilite ve radyal suş ölçümü. NORMAL fare aortundan toplanan EKV görüntüleri. Analiz ölçümleri(A)ve yazılım simgesi (B)tıklayarak yapılır. C'degösterildiği gibi sağ taraftaki simgelerle yeni bir pencere görüntülenir. Şimdi, iz yeni RoI(D)tıklayın , yeni bir pencere E gösterildiği gibi lümen üst ve alt duvarda izleri ile görünür ve kabul tıklayın. Distensibility değeri F'degöstereceği gibi tabloda elde edilecektir. Zorlanma için, zorlanma(G)tıklayın. İmleç radyal gerinim grafiğin(H)zirvesine yerleştirilir gibi pencere radyal gerinim değeri (%, yeşil vurgulu kutu) gösterecektir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: PPV, kurulan AAA'da aortun yapısal özellikleri ile ilişkilidir. (A) Apoe-/- farelerde belirtilen deney gruplarının 0, 28, 42 ve 56.günlerinde MILD'ı gösteren temsili transabdominal ultrason görüntüleri. DAPT 28. Noktalı sarı çizgiler lümeni özetler. (B) Belirtilen gruplarda MILD'ın sayısallaştırılması (mor ve yeşil renk sırasıyla AngII + araç ve AngII + DAPT tedavi edilen fareleri gösterir (n=16-18). (C, D ve E) PPV, distensibilite ve radyal zorlanma AngII ve DAPT tedavileri çeşitli günlerde (n =8). (F ve G), Pearson'ın PPV ile MILD arasındaki korelasyonun 28(F) ve 56. (H) 56. Tukey çoklu karşılaştırma testi veri analizi için kullanılmıştır. *P<0.05; ns = anlamlı değil. Ölçek 50 μm H. Bu rakam Sharma et al. (2019), Scientifc Reports (SREP-19-16491B)11'denuyarlanmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Ultrason görüntüleme PPV ölçümleri ile aort fonksiyonel özelliklerini belirlemek için güçlü bir teknik sağlar, distensibility ve radyal zorlanma. Bu ölçümler özellikle AAA'nın fare modellerini incelemek için öğreticidir ve in vivo yaklaşım, aort patolojisinin zamansal gelişimini anlamak için potansiyel olarak önemli olan uzunlamasına verilerin toplanmasına olanak sağlar. Özellikle, in vivo aort sertliği ölçümleri PPV ile abdominal aort lokal olarak belirlenir, ekv verileri analiz edilerek distensibilite ve radyal zorlanma ve AAA instabilitesi için bağımsız bir risk faktörü olarak kabul edilir16. Bu protokollerde açıklanan teknikler nispeten düz ve bir fareden görüntü kümeleri elde etmek için sadece 8-10 dakika sürer. Tüm görüntüler tercihen tek bir operatör tarafından iyi tanımlanmış ve tutarlı yer işaretleri kullanılarak yeniden üretilebilir ve kesin veriler oluşturmak için toplanmalıdır.
Bu araçların uygulamaları için teknik uzmanlık gerektiren potansiyel faktörler vardır. Örneğin, ilk olarak, PPV sadece bölgesel arteriyel sertlik dolaylı bir ölçüsüdür, çünkü yerel arter duvarında AAA gelişme derecesini yansıtmayabilir. İkinci olarak, intimal duvar zarar görmüşse PPV'yi doğru bir şekilde ölçmek zor olabilir. Üçüncü olarak, cihazı çalıştırmada uzmanlık olmadan keskin çözünürlüklü görüntüler elde etmek zor olabilir. Bu endişelerin bazıları, küçük hayvan çalışmaları için veri toplamayı korurken ve geliştirirken, benek gürültüsünün ve eserlerin inddiği ultrason görüntüleme sistemlerinin son sürümlerinde ele alınmıştır.
Geçmişte aort sertliğini belirlemek için kullanılan tekniklerin odak noktası (Doppler, mikroanjiyografi, manyetik rezonans görüntüleme) iki boyutlu görüntülerle sınırlıydı. ULTRASON görüntüleme hesaplanan PPV aort sertliği belirlemek için güvenilir ve tekrarlanabilir bir yöntem olarak ortaya çıkmıştır ve arteriyel basınç bağımsız gibi görünüyor9,17. Standart indeks olarak maksimal çap ı kullanan AAA'nın hakim tanımının her zaman klinik gözlemlerle güvenilir bir şekilde ilişkili olmadığını belirtmek önemlidir. Örneğin, bazı büyük anevrizmalar kararlı kalma eğiliminde iken küçük anevrizmalar rüptür olabilir18,19,20. Aort sertleşmesi anevrizmal büyüme tetikleyen aort duvar stresi üreten erken bir değişiklik, ve remodeling10 ve güçlü AAA fare modellerinde Mmp2 ve Mmp9 ile korelasyon olmuştur10. Bu nedenle, aort çapına ek olarak, fonksiyonel analizler AAA'nın ilerlemesini ve stabilitesini değerlendirmek için önemli bilgiler sağlayabilir.
Bu protokolleri kullanarak, güçlü bir farmakolojik Çentik inhibitörü (2S-N-[(3,5-Diflorophenyl) asetil]-L-alanyl-2-fenilglisin 1,1-dimetiletil esterin terapötik potansiyelini inceledik; DAPT) ilerleme ve aaa11angi kaynaklı fare modeli kullanarak önceden kurulmuş AAA kararlılığı . Transabdominal ultrason görüntüleme, 28. 28. günden 56. güne kadar MILD'de daha fazla artış gözlenmedi (Şekil 5). Ancak, PPV kademeli olarak arttı ve gün 56 gün 28 ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha yüksekti. DAPT tarafından Çentik sinyalinin inhibisyonu ile, MILD fareler 56. İlginçtir, DAPT ppv daha fazla artış engelledi ki gün 56(Şekil 5C)angIi önemli ölçüde daha düşüktü. DAPT tedavisi distensibilite veya radyal suş önemli ölçüde etkilemedi(Şekil 5D,E). İlginçtir ki, PPV 28.gün MILD ile güçlü bir şekilde korelasyon (R2=0.51),56. Şekil 5F). Aort sertliğindeki bu değişiklikler, AngII ile artmış kollajen yıkımı ve proteolitik aktiviteye ve DAPT'nin zayıflamasında yansıtıldı (Şekil 5H). Bu örnek çalışmada ultrason tabanlı aort sertlik ölçülerinin hem AAA ilerleme hem de stabilitenin zaman-seyrini ve öngörülebilirliğini anlamadaki potansiyel değeri vurgulamaktadır.
Ayrıca, ultrason tabanlı yaklaşım farmakolojik müdahaleler için potansiyel rolü değerlendirilmesinde değerli görünür, özellikle intra-luminal çap değişiklikleri bağımsız olması muhtemel aşamalarında (yani, gerçek için beklenti ötesinde gerileme). Özetle, bu teknolojinin ayrıntılı olarak anlaşılması ve kullanımı, etkili terapötik müdahaleler için hastalığın erken evresinde AAA'nın prognozunun değerlendirilmesinde yararlı olacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Acknowledgments
Bu çalışma R01HL124155 (CPH) tarafından desteklenmiş ve Missouri Üniversitesi Araştırma Enstitüsü'nden CPH'ye kadar fon almıştır.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Angiotensin II | Sigma | A9525 | |
| Apoe-/- mice | The Jackon lab |  |
|
| Clippers | WAHL | 1854 | |
| Cotton swab | Q-tips | ||
| DAPT | Sigma | D5942 | |
| Depilatory cream | Nair | LL9038 | |
| Electrode cream | Sigma | 17-05 | |
| Gel warmer | Thermasonic (Parker) | 82-03 (LED) | |
| Heating pad | Stryker | T/pump professional | |
| Isoflurane | VetOne | Fluriso TM | |
| Isoflurane vaporizer | Visualsonics | VS4244 | |
| Lubricating ophthalmic ointment | Lacri-lube | ||
| Osmotic pumps | Alzet | Model 2004 | |
| Oxygen tank | Air gas | ||
| Tranducer | Visualsonics | MS-400 or MS550D | |
| Ultrasonic gel | Parker | Aquasonic clear | |
| Ultrasound Imaging System | Visualsonics | Vevo 2100 | |
| Vevo Vasc Software | Visualsonics |
References
- Wanhainen, A. How to Define an Abdominal Aortic Aneurysm — Influence on Epidemiology and Clinical Practice. Scandinavian Journal of Surgery. 97, 105-109 (2008).
- Benjamin, E. J., et al. Heart Disease and Stroke Statistics—2018 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 137, 67 (2018).
- Xu, J., Shi, G. -P. Vascular wall extracellular matrix proteins and vascular diseases. Biochimica et biophysica acta. 1842, 2106-2119 (2014).
- Daugherty, A., Manning, M. W., Cassis, L. A. Angiotensin II promotes atherosclerotic lesions and aneurysms in apolipoprotein E-deficient mice. Journal of Clinical Investigation. 105, 1605-1612 (2000).
- Au - Sawada, H., et al. Ultrasound Imaging of the Thoracic and Abdominal Aorta in Mice to Determine Aneurysm Dimensions. Journal of Visualized Experiments. , 59013 (2019).
- Raaz, U., et al. Segmental Aortic Stiffening Contributes to Experimental Abdominal Aortic Aneurysm Development. Circulation. 131, 1783-1795 (2015).
- van Disseldorp, E. M. J., et al. Influence of limited field-of-view on wall stress analysis in abdominal aortic aneurysms. Journal of Biomechanics. 49, 2405-2412 (2016).
- Miyatani, M., et al. Pulse wave velocity for assessment of arterial stiffness among people with spinal cord injury: a pilot study. Journal of Spinal Cord Medicine. 32, 72-78 (2009).
- Sharma, N., et al. Deficiency of IL12p40 (Interleukin 12 p40) Promotes Ang II (Angiotensin II)-Induced Abdominal Aortic Aneurysm. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 39, 212-223 (2019).
- Raaz, U., et al. Segmental Aortic Stiffening Contributes to Experimental Abdominal Aortic Aneurysm Development. Circulation. 131, 1783-1795 (2015).
- Sharma, N., et al. Pharmacological inhibition of Notch signaling regresses pre-established abdominal aortic aneurysm. Scientific Reports. , (2019).
- Bray, S. J. Notch signalling: a simple pathway becomes complex. Nature Reviews Molecular and Cell Biology. 7, 678-689 (2006).
- Hans, C. P., et al. Inhibition of Notch1 signaling reduces abdominal aortic aneurysm in mice by attenuating macrophage-mediated inflammation. Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. 32, 3012-3023 (2012).
- Cheng, J., Koenig, S. N., Kuivaniemi, H. S., Garg, V., Hans, C. P. Pharmacological inhibitor of notch signaling stabilizes the progression of small abdominal aortic aneurysm in a mouse model. Journal of American Heart Association. 3, 001064 (2014).
- Hans, C. P., et al. Transcriptomics analysis reveals new insights into the roles of Notch1 signaling on macrophage polarization. The Journal of Immunology. 200, (2018).
- Paraskevas, K. I., et al. Evaluation of aortic stiffness (aortic pulse-wave velocity) before and after elective abdominal aortic aneurysm repair procedures: a pilot study. Open Cardiovascular Medicine Journal. 3, 173-175 (2009).
- Fortier, C., Desjardins, M. P., Agharazii, M. Aortic-Brachial Pulse Wave Velocity Ratio: A Measure of Arterial Stiffness Gradient Not Affected by Mean Arterial Pressure. Pulse. 5, 117-124 (2017).
- Golledge, J. Abdominal aortic aneurysm: update on pathogenesis and medical treatments. Nature Reviews Cardiology. 16 (4), 225-242 (2019).
- Choksy, S. A., Wilmink, A. B., Quick, C. R. Ruptured abdominal aortic aneurysm in the Huntingdon district: a 10-year experience. Annals of the Royal College of Surgeons of England. 81, 27-31 (1999).
- Luo, F., Zhou, X. -L., Li, J. -J., Hui, R. -T. Inflammatory response is associated with aortic dissection. Ageing Research Reviews. 8, 31-35 (2009).
