Summary
यह पांडुलिपि पेट महाधमनी एन्यूरिज्म के माउस मॉडल पर चमकदार व्यास, नाड़ी प्रचार वेग, अक्षमता और रेडियल तनाव को मापने के लिए उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल का वर्णन करती है।
Abstract
एक पेट महाधमनी एन्यूरिज्म (एएए) को पेट महाधमनी के स्थानीय फैलाव के रूप में परिभाषित किया गया है जो अपने मूल आकार के 1.5 गुना तक अधिकतम इंट्राल्यूमिनल व्यास (हल्के) से अधिक है। नैदानिक और प्रायोगिक अध्ययनों से पता चला है कि छोटे एन्यूरिज्म टूट सकते हैं, जबकि बड़े एन्यूरिज्म की उप-जनसंख्या स्थिर रह सकती है। इस प्रकार, महाधमनी के इंट्राल्यूमिनल व्यास के माप के अलावा, पोत की दीवार के संरचनात्मक लक्षणों का ज्ञान एएए की स्थिरता का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकता है। महाधमनी कठोरता हाल ही में संवहनी दीवार में जल्दी परिवर्तन निर्धारित करने के लिए एक विश्वसनीय उपकरण के रूप में उभरा है । नाड़ी प्रचार वेग (पीपीवी) के साथ-साथ अक्षमता और रेडियल स्ट्रेन अत्यधिक उपयोगी अल्ट्रासाउंड-आधारित विधियां हैं जो महाधमनी कठोरता का आकलन करने के लिए प्रासंगिक हैं। इस प्रोटोकॉल का प्राथमिक उद्देश्य अल्ट्रासाउंड इमेजिंग प्रणाली के उपयोग के लिए एक व्यापक तकनीक प्रदान करना है ताकि छवियों को प्राप्त किया जा सके और महाधमनी के संरचनात्मक और कार्यात्मक गुणों का विश्लेषण किया जा सके जैसा कि हल्के, पीपीवी, अक्षमता और रेडियल तनाव द्वारा निर्धारित किया गया है।
Introduction
एक पेट महाधमनी एन्यूरिज्म (एएए) एक महत्वपूर्ण हृदय रोग का प्रतिनिधित्व करता है जो महाधमनी के स्थायी स्थानीय फैलाव की विशेषता है जो मूल पोत व्यास से 1.5 गुना1तक अधिक है। एएए संयुक्त राज्य अमेरिका2में मृत्यु दर के शीर्ष 13 कारणों में से एक है । एएए की प्रगति महाधमनी दीवार और इलास्टिन विखंडन के पतन के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, अंततः महाधमनी टूटना के लिए अग्रणी । महाधमनी दीवार में ये परिवर्तन अधिकतम इंट्राल्यूमिनल व्यास (हल्के) में उल्लेखनीय वृद्धि के बिना हो सकते हैं, इस प्रकार यह सुझाव दिया गया है कि केवल हल्के ही रोग की गंभीरता का अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त नहीं हैं3। इसलिए, महाधमनी दीवार में प्रारंभिक परिवर्तनों का पता लगाने के लिए अतिरिक्त कारकों की पहचान करने की आवश्यकता है, जो प्रारंभिक उपचार विकल्पों का मार्गदर्शन कर सकते हैं। इस प्रोटोकॉल का समग्र लक्ष्य अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग करके महाधमनी कार्यात्मक गुणों का आकलन करने के लिए एक व्यावहारिक मार्गदर्शक प्रदान करना है, जैसा कि पल्स प्रचार वेग (पीपीवी), अक्षमता और रेडियल तनाव के मापों की विशेषता है।
एएए का अध्ययन करने के लिए एक अच्छी तरह से विशेषता प्रयोगात्मक मॉडल, पहले Daugherty और सहयोगियों द्वारा वर्णित है, Apoe में ऑस्मोटिक पंपों के माध्यम से एंजियोटेनसिन द्वितीय (AngII) के चमड़े के अर्क शामिल है/चूहों 4। अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का उपयोग कर हल्के की सटीक माप इस माउस मॉडल5में एएए की विशेषता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है । हालांकि एएए के विकास के दौरान हिस्टोलॉजिकल परिवर्तनों का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है, लेकिन पोत की दीवार के कार्यात्मक गुणों में परिवर्तन जैसे महाधमनी कठोरता को अच्छी तरह से चित्रित नहीं किया गया है। यह प्रोटोकॉल एएए की लौकिक प्रगति का अध्ययन करने के लिए शक्तिशाली उपकरण के रूप में परिष्कृत विश्लेषणों के संयोजन में उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड के उपयोग पर जोर देता है। विशेष रूप से, ये दृष्टिकोण हमें पीपीवी, अक्षमता और रेडियल तनाव द्वारा मापा गया पोत दीवार के कार्यात्मक गुणों का आकलन करने की अनुमति देते हैं।
एएए के साथ मानव विषयों में हाल ही में नैदानिक अध्ययन, साथ ही साथ मूत्र लोच-प्रेरित एएए मॉडल में, महाधमनी कठोरता और महाधमनी व्यास6,7के बीच एक सकारात्मक संबंध का सुझाव देते हैं। पीपीवी, महाधमनी कठोरता का एक संकेतक, पोत दीवार6,8में कठोरता में परिवर्तन की मात्रा निर्धारित करने के लिए एक उत्कृष्ट माप के रूप में स्वीकार किया जाता है । पीपीवी की गणना वास्कुल्चर के साथ दो साइटों पर पल्स वेवफॉर्म के पारगमन समय को मापने के द्वारा की जाती है, इस प्रकार महाधमनी कठोरता का क्षेत्रीय आकलन प्रदान करता है। हमने हाल ही में यह दर्शाया है कि पीपीवी द्वारा मापा गया महाधमनी कठोरता में वृद्धि हुई है, और सेलुलर स्तर पर परमाणु बल माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके निर्धारित किया गया है, जो एन्यूरिज्म विकास9के साथ सकारात्मक रूप से संबंधित है। इसके अलावा, साहित्य से पता चलता है कि महाधमनी कठोरता एन्यूरिज्म डिलेशन से पहले हो सकती है और इस प्रकार एएए10के विकास के दौरान पोत की दीवार के क्षेत्रीय आंतरिक गुणों के बारे में उपयोगी जानकारी प्रदान कर सकती है। इसी तरह, अक्षमता और तनाव माप धमनी फिटनेस के पहले परिवर्तन को मापने के लिए मात्राकरण उपकरण हैं। स्वस्थ धमनियां लचीली और लोचदार होती हैं, जबकि बढ़ी हुई कठोरता और कम लोच के साथ, अक्षमता और तनाव कम हो जाता है। यहां, हम चूहों में हल्के, पीपीवी, अक्षमता और रेडियल तनाव को मापने के लिए एक उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड प्रणाली के उपयोग के लिए एक व्यावहारिक गाइड और कदम प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं। प्रोटोकॉल तकनीकी दृष्टिकोण प्रदान करता है जिसका उपयोग विशिष्ट अल्ट्रासाउंड इमेजिंग उपकरणों और साथ में वीडियो ट्यूटोरियल के लिए मैनुअल द्वारा प्रदान की गई बुनियादी जानकारी के साथ किया जाना चाहिए। महत्वपूर्ण बात, हमारे हाथों में वर्णित इमेजिंग प्रोटोकॉल प्रजनन योग्य और सटीक डेटा प्रदान करता है जो प्रयोगात्मक एएए के विकास और प्रगति के अध्ययन में मूल्यवान दिखाई देता है।
अल्ट्रासाउंड इमेजिंग की उपयोगिता को और प्रदर्शित करने के लिए, हम प्रायोगिक एएए11को रोकने के लिए औषधीय दृष्टिकोणों का उपयोग करने के उद्देश्य से अपने स्वयं के अध्ययनों से ली गई उदाहरण छवियां और माप प्रदान करते हैं। विशेष रूप से, पायदान सिग्नलिंग को संवहनी विकास और सूजन12के कई पहलुओं में शामिल करने का प्रस्ताव किया गया है । जीन हैप्लिन्सफीनऔर फार्माकोलॉजिक दृष्टिकोणों का उपयोग करते हुए, हमने पहले यह दर्शाया है कि नॉच अवरोध संवहनी चोट13,14,15की साइट पर मैक्रोफेज की घुसपैठ को रोककर चूहों में एएए के विकास को कम करता है। वर्तमान लेख के लिए, नॉच अवरोध के लिए औषधीय दृष्टिकोण का उपयोग करके हम महाधमनी कठोरता और एएए से संबंधित कारकों के बीच संबंधों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। ये अध्ययन दर्शाते हैं कि नॉच अवरोध महाधमनी कठोरता को कम करता है, जो एएए प्रगति11का एक उपाय है।
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Protocol
चूहों और अल्ट्रासाउंड इमेजिंग से निपटने के लिए प्रोटोकॉल मिसौरी संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (पशु प्रोटोकॉल संख्या ८७९९) के विश्वविद्यालय द्वारा अनुमोदित किया गया था और AAALAC इंटरनेशनल के अनुसार आयोजित किया गया था ।
1. उपकरण सेटअप और चूहों की तैयारी
- उपकरण सेटअप
- अल्ट्रासाउंड उपकरण, अल्ट्रासोनिक जेल गर्म और हीटिंग पैड चालू करें।
- अल्ट्रासाउंड कार्यक्रम खोलें और प्रत्येक माउस के लिए अध्ययन नाम और वर्णनात्मक जानकारी दर्ज करें।
- जनरल इमेजिंगके रूप में आवेदन का चयन करें ।
- पेट इमेजिंग के लिए उपयुक्त ट्रांसड्यूसर चुनें(चित्रा 1बी, सी)। इस प्रयोग में एमएस400 ट्रांसड्यूसर का इस्तेमाल किया जाता है।
- सुनिश्चित करें कि संज्ञाहरण आइसोफ्लोरीन और ऑक्सीजन का स्तर प्रत्येक प्रायोगिक सत्र के लिए पर्याप्त है।
- अल्ट्रासाउंड एनिमल इमेजिंग प्लेटफॉर्म को साफ करें।
- माउस की तैयारी
- माउस पिंजरे को हीटिंग पैड (36.5 से 38.5 डिग्री सेल्सियस) के शीर्ष पर रखें।
- माउस को धीरे-धीरे अपनी पूंछ के आधार से पकड़ें और ऑक्सीजन से भरे आइसोफ्लोरीन कक्ष में रखें।
- आइसोफ्लोरीन और ऑक्सीजन प्रवाह को इंडक्शन चैंबर में निर्देशित करें।
- आइसोफ्लोरीन वाष्पीकरण को चालू करें और आइसोफ्लोरीन स्तर को 1-2% vol/vol तक सेट करें । ऑक्सीजन टैंक के दबाव को 1-2 एल/मिन में चालू करें ।
- ~ 2 मिन के बाद, माउस के पैर पैड चुटकी पर वापसी सजगता की अनुपस्थिति से संज्ञाहरण की पर्याप्त गहराई की पुष्टि करें।
- इसके बाद, इंडक्शन चैंबर आपूर्ति शाखा को बंद करें और एनेस्थीसिया नाक शंकु के लिए निर्देशित शाखा चालू करें।
- माउस को इंडक्शन चैंबर से अल्ट्रासाउंड इमेजिंग चरण में स्थानांतरित करें और जानवर की नाक पर संज्ञाहरण शंकु की स्थिति रखें।
- एनिमल इमेजिंग प्लेटफॉर्म को इष्टतम स्कैनिंग(चित्रा 1बी)के लिए निचले दाएं कोने में 10 डिग्री के आसपास झुकाएं।
- संज्ञाहरण के तहत सूखने से रोकने के लिए चूहों की दोनों आंखों में बाँझ नेत्र समाधान की एक बूंद रखो।
- एनेस्थीसिया शंकु में डाली गई अपनी नाक के साथ सुपिन स्थिति में माउस की स्थिति रखें।
- एक कपास झाड़ू का उपयोग कर सभी चार पंजे के लिए इलेक्ट्रोड जेल लागू करें और इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम रीडिंग के लिए पशु इमेजिंग मंच पर तांबे की ओर जाता है पंजे टेप(चित्रा 1सी)।
- इमेजिंग साइट पर बालों को शेव करने के लिए क़ैंची का उपयोग करें और फिर शेष फर को हटाने के लिए डिपिलेटरी क्रीम लागू करें। 1 से कम मिन के लिए छोड़ दें।
- क्रीम और बालों को धीरे-धीरे नम पेपर तौलिया से पोंछ लें।
- श्वास की निगरानी करें और सुनिश्चित करें कि हृदय गति 450-550 धड़कता/मिन के बीच बनाए रखा है । यदि इस स्तर से नीचे, isoflurane प्रवाह को कम करने और जब तक दिल की दर ठीक हो इंतज़ार करो ।
- तैयार त्वचा साइट पर प्रीवार्म्ड अल्ट्रासोनिक जेल (37 डिग्री सेल्सियस) लागू करें और अपने धारक को ट्रांसड्यूसर संलग्न करें और जब तक कि यह जेल को छू न जाए(चित्रा 1सी)।
2. पेट महाधमनी की अल्ट्रासाउंड इमेजिंग
- ट्रांसड्यूसर को क्षैतिज रूप से स्थिति (यानी, माउस के मिडलाइन पर लंबवत)।
- अल्ट्रासोनिक जेल को चिकना करें और कपास झाड़ू की लकड़ी की छड़ी का उपयोग करके बुलबुले हटा दें।
- ट्रांसड्यूसर को कम करें और जेल को छूने के बाद डायाफ्राम के नीचे 0.5 - 1 सेमी रखें। अब छवियों का निरीक्षण करना शुरू करें।
- कम धुरी दृश्य(चित्रा 1सी)में पेट महाधमनी की कल्पना करें।
नोट: बी-मोड महाधमनी का पता लगाने और ट्रांसड्यूसर की स्थिति के लिए डिफ़ॉल्ट और सबसे प्रभावी मोड है। पेट महाधमनी की पहचान छोटी धुरी (यानी महाधमनी के परिधि क्रॉस-सेक्शन) में रंग डॉप्लर और पावर डॉप्लर मोड का उपयोग करके स्पंदती प्रवाह की उपस्थिति से की जाती है। छवि के केंद्र में महाधमनी के क्रॉस सेक्शन को लाने के लिए पशु मंच और ट्रांसड्यूसर पर माइक्रोजोड़कों को समायोजित करें। - धीरे-धीरे ट्रांसड्यूसर को 90 डिग्री दक्षिणावर्त घुमाएं, और लंबी धुरी दृश्य (महाधमनी के देशाधिकखंड) में महाधमनी की कल्पना करने के लिए धीरे-धीरे एक्स-एक्सिस माइक्रोजोड़क घुंडी को समायोजित करें।
नोट: कई मामलों में, गैस्ट्रो आंतों की गैसों छवि के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं, या महाधमनी इष्टतम कोण पर नहीं हो सकता है एक स्पष्ट लंबे धुरी देखने की अनुमति है । ट्रांसड्यूसर के कोण को धीरे-धीरे और क्षैतिज रूप से तब तक समायोजित करें जब तक कि स्वीकार्य लंबी धुरी दृश्य प्राप्त न हो जाए। यदि समस्याएं बनी रहती हैं, तो ट्रांसड्यूसर को ऊंचा करें, ट्रांसड्यूसर के तहत हवा के बुलबुले की जांच करें, पशु चरण के झुकाव कोण को थोड़ा समायोजित करें, जैल को फिर से लागू करें, और सभी चरणों को फिर से दोहराएं। - फोकस जोन और गहराई क्रमशः फोकस जोन और फोकस गहराई टॉगल का उपयोग करके महाधमनी के क्षेत्र में फोकस जोन और गहराई निर्धारित करें। महाधमनी दीवार के इष्टतम विपरीत प्राप्त करने के लिए महाधमनी के लुमेन को काला करने के लिए समय लाभ मुआवजा स्लाइडर मैन्युअल रूप से समायोजित करें।
- बेहतर मेसेंट्रिक और सही गुर्दे की धमनियों के शाखाओं में बंटी अंक की कल्पना करने के लिए वाई-एक्सिस जोड़तोड़ को समायोजित करें। अधिराषक महाधमनी(चित्रा 2ए)की छवि को कैप्चर करने के लिए एक मील का पत्थर के रूप में सही गुर्दे की धमनी का उपयोग करें।
- अधिदुर्लभ महाधमनी पर बी-मोड छवियों के कम से कम 100 फ्रेम रिकॉर्ड करें।
- बी-मोड छवियों को बचाने के लिए सिनेस्टोर प्रेस करें।
- एम-मोड रिकॉर्डिंग को सक्षम करने के लिए इंस्ट्रूमेंट कीबोर्ड पर एम-मोड बटन दबाएं। स्पष्ट पोत दीवार छवि के साथ एक सामान्य महाधमनी वर्गों में पीले संकेतक रेखा को लाने के लिए कर्सर बॉल को रोल करें, या उन वर्गों में जहां एन्यूरिज्म का अधिकतम व्यास मनाया जाता है।
- एसवी/गेट टॉगल ददबाएं और कर्सर बॉल को एडजस्ट करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि पोत की दीवारों को माप न कोष्ठक में शामिल किया गया हो । एम-मोड माप दर्ज करने और कैप्चर करने के लिए सिनेस्टोर को दबाने के लिए अपडेट करें(चित्रा 2ए, बी)।
नोट: एन्यूरिज्म का अधिकतम व्यास महाधम के इष्टतम लंबे धुरी दृश्य के रूप में एक ही इमेजिंग विमान में नहीं हो सकता है। प्रत्येक एम-मोड माप न के लिए एक्स-एक्सिस जोड़तोड़ घुंडी को थोड़ा समायोजित करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि प्रत्येक अनुभाग के हल्के को कैप्चर किया गया है। - ईसीजी-गेटेड किलोहर्ट्ज विजुअलाइजेशन (ईकेवी) इमेज प्राप्त करने के लिए, बी-मोड रिकॉर्डिंग में वापस जाने के लिए बी-मोड बटन दबाएं।
नोट: यदि छवियां तेज नहीं हैं, तो एक अनुभाग लंबाई (यानी, > 6 मिमी) पर लुमेन की ऊपरी दीवार की सबसे तेज छवि को प्राप्त करने के लिए एक्स-एक्सिस जोड़तोड़ को समायोजित करें। - कीबोर्ड पर फिजियो सेटिंग्स बटन दबाएं और श्वसन गेटिंगका चयन करें। श्वसन तरंग के चापलूसी वाले हिस्सों के दौरान डेटा को रिकॉर्ड करने के लिए गेटिंग देरी और विंडो को मैन्युअल रूप से समायोजित करें। रिकॉर्डिंग अनुभागों को श्वसन तरंग के ट्रेसिंग पर रंगीन ब्लॉक के रूप में दिखाया जाएगा।
नोट: श्वसन गेटिंग के समायोजन के बिना, श्वास के दौरान जानवर की सामान्य गति के कारण ईकेवी छवियां धुंधली हो जाएंगी। - ईकेवी मोड को सक्षम करने के लिए ईकेवी बटन दबाएं। उपयुक्त मेनू में, मानक संकल्प का चयन करें और 3000 या उससे अधिकफ्रेम दर। ईकेवी छवियोंको रिकॉर्ड करने के लिए आगे बढ़ें चुनें। छवियों को बचाने के लिए सिनेस्टोर प्रेस। पल्स प्रचार वेग (पीपीवी), डिस्टेन्सिवेशन और रेडियल स्ट्रेन के माप प्राप्त करने के लिए ईकेवी मोड छवि का उपयोग करें।
नोट: ईकेवी रिकॉर्डिंग विफल हो सकती है यदि श्वसन में असामान्य उतार-चढ़ाव होते हैं, तो पशु बहुत तेजी से पुनः प्राप्त कर रहा है, या फ्रेम दरें सेटिंग्स बहुत अधिक हैं। उन मामले में, फ्रेम दर कम सेट करें और पशु श्वसन को स्थिर करने के लिए प्रतीक्षा करें। 3000 पर फ्रेम दर की स्थापना आमतौर पर चूहों और चूहों दोनों के लिए उपयुक्त है।
3. पोस्ट इमेजिंग कदम
- माउस के पेट के क्षेत्र से अल्ट्रासोनिक जेल को धीरे-धीरे गर्म पानी से गीला कागज का तौलिया के साथ पोंछ लें।
- माउस को वापस अपने घर पिंजरे में एक हीटिंग पैड पर रखें।
- आइसोफ्लोरीन मशीन को बंद करें, एनिमल इमेजिंग प्लेटफॉर्म को साफ करें और नम वाइप्स के साथ ट्रांसड्यूसर करें।
- अल्ट्रासाउंड स्कैन के दौरान एकत्र किए गए इमेज डेटा को हार्ड ड्राइव पर ट्रांसफर करें।
- अल्ट्रासाउंड यंत्र बंद कर दें।
- माउस संज्ञाहरण से ठीक होने के बाद और सतर्क है, हीटिंग पैड को हटा दें और पिंजरे को पशु आवास रैक में वापस करें।
4. पेट महाधमनी छवियों का विश्लेषण
- हल्के को मापने के लिए एम-मोड छवियों का विश्लेषण
- अल्ट्रासाउंड कार्यक्रम खोलें और प्रत्येक माउस के लिए अध्ययन नाम और वर्णनात्मक जानकारी दर्ज करें।
- एनालिसिस सॉफ्टवेयर में अल्ट्रासाउंड डेटा खोलें और एम-मोड इमेज खोलें और दिल की धड़कन को थामने लगें।
- माप पर क्लिक करें।
- ड्रॉप-डाउन विकल्पों से संवहनी पैकेज का चयन करें। गहराई पर क्लिक करें और भीतरी दीवार से दीवार तक विस्तारित महाधमनी लुमेन भर में एक लाइन आकर्षित करें(चित्रा 2सी, डी)।
नोट: स्थिरता के लिए, जब महाधमनी का अधिकतम विस्तार किया जाता है तो हृदय चक्र के सिस्टोलिक चरण में माप लिया जाना चाहिए। हल्के के सटीक और औसत माप प्राप्त करने के लिए तीन अलग दिल की धड़कन भर में तीन लाइनें ड्रा । एएए में, माप महाधमनी के अधिकतम फैलाव पर लिया जाता है। आंत्र गतिशीलता से हस्तक्षेप से बचने और छवि स्पष्टता सुनिश्चित करने के लिए छवियों को इकट्ठा करने से पहले जानवरों को 4-6 घंटे तेज करने की सलाह भी दी जाती है।
- पल्स प्रचार वेग के लिए विश्लेषण (पीपीवी)
- ईकेवी छवि खोलें और दिल की धड़कन को थामने।
- नाम आइकन पर क्लिक करके विश्लेषण सॉफ्टवेयर (जैसे, वेवो Vac) पर एक नई खिड़की खोलें।
- पीपीवी विकल्प पर क्लिक करें (चित्रा 3डीमें तीर) । महाधमनी की छवि के साथ एक छोटी सी खिड़की आगे दिखाई देगी।
- ऊपरी पोत की दीवार पर क्लिक करके एक आयताकार बॉक्स ड्रा करें और सुदुर्लभ महाधमनी की दोनों दीवारों को कवर करते हुए लगभग 4 मिमी के लिए सूचक खींचें।
नोट: सभी छवियों के लिए बॉक्स की लंबाई लगातार (~ 4 मिमी) रखें। उपयोगकर्ता बॉक्स को संरेखित करने और लाइन का चयन करने के लिए घूर्णन करके आयताकार बॉक्स को समायोजित कर सकता है, फिर पल्स वेव का सबसे उपयुक्त और स्पष्ट मोड़ प्राप्त करने के लिए उत्पाद पर एक नई स्थिति में खींच सकता है। आयत से डेटा की ऊर्ध्वाधर लाइनों को प्रदर्शित किया जाएगा और आरओआई पर लेफ्ट (टॉप इमेज) और राइट (नीचे की छवि) के रूप में पहचाना जाएगा। पल्स वेव के मोड़ के बेहतर दृश्य के लिए, यह कभी-कभी केवल ऊपरी दीवार पर ड्रॉ बॉक्स के लिए उपयोगी होता है जैसा कि चित्र3में दिखाया गया है। सॉफ्टवेयर अपने आप पीपीवी (मेसर्स) की गणना करेगा। हालांकि, पल्स तरंगों पर सटीक मोड़ बिंदु सेट करने के लिए बैंगनी रेखाओं को मैन्युअल रूप से समायोजित करना हमेशा बेहतर होता है और पीपीवी तदनुसार बदल जाएगा। - अंत में, पीपीवी मूल्यों को बचाने के लिए स्वीकार आदेश का चयन करें। आंकड़ों और डेटा को डेटा स्टोरेज ड्राइव पर निर्यात करें।
- अक्षमता और रेडियल तनाव के लिए विश्लेषण
- ईकेवी छवि खोलें और दिल की धड़कन को थामने।
- सॉफ्टवेयर आइकन पर क्लिक करें। सॉफ्टवेयर से नई विंडो खुलेगी।
- ट्रेस नए आरओआई पर क्लिक करें और पोत की दोनों दीवारों पर आयताकार बॉक्स खींचें। सॉफ्टवेयर अपने आप पोत की ऊपरी और निचली दीवारों का पता लगा लेगा। उपयोगकर्ता हरे बिंदुओं पर क्लिक करके दीवार पर संरेखित करने के लिए ट्रेस को समायोजित कर सकता है(चित्र4ए, बी)।
- अब ट्रेस स्वीकार करें। सॉफ्टवेयर चयनित आरओआई में डिस्टेन्सबिलिटी (1/एमपीए) की गणना करेगा ।
- रेडियल स्ट्रेन मापन के लिए, शीर्ष बाईं ओर मेनू बार से उपयुक्त तनाव विकल्प का चयन करें। रेडियल तनाव और स्पर्शरेखा तनाव के लिए छवियां खुल जाएंगी।
- रेडियल स्ट्रेन (%) कर्सर को वक्र के शिखर पर ले जाकर। डेटा को छवियों के रूप में या वीडियो प्रारूप में निर्यात करें(चित्र 4ए, बी)।
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Representative Results
चूहों से सामान्य और एन्यूरिज्मल पेट महाधमनी के प्रतिनिधि एम-मोड छवियों को क्रमशः चित्र 2ए और फिगर 2बीमें दिखाया गया है। अधिरेनार्द्य पेट महाधमनी के बगल में इसके स्थान और बेहतर मेसेन्टेरी धमनी(चित्रा 2ए)द्वारा पहचाना जाता है। प्रारंभिक हृदय चक्र के तीन अलग-अलग दिल की धड़कनों पर हल्के की गणना के लिए उपयोग की जाने वाली प्रतिनिधि छवियों को क्रमशः चित्रा 2सी, डी में दिखाया गया है। उस स्थिति में जहां एक महाधमनी एन्यूरिज्म विकसित हुआ है, चमकदार व्यास अधिकतम फैलाव(चित्र 2बी)के क्षेत्र में लुमेन के दो आंतरिक किनारों के बीच एक लंबवत पीली रेखा खींचकर निर्धारित किया जाता है। तीन स्वतंत्र माप आम तौर पर एक सटीक इंट्राल्यूमिनल व्यास निर्धारित करने के लिए औसत कर रहे हैं ।
पीपीवी के विश्लेषण में उपयोग किए जाने वाले पेट महाधमनी के प्रतिनिधि ईकेवी छवियों को चित्र 3में दिखाया गया है। पीपीवी की गणना अधिदुर्लभ महाधमनी की चमकदार दीवार पर आयताकार बॉक्स खींचकर की जाती है(चित्रा 3ई)और आयताकार बॉक्स(चित्रा 3एफ)से प्राप्त डेटा की बैंगनी ऊर्ध्वाधर रेखाओं का समायोजन। बैंगनी रेखाओं को नाड़ी तरंगों के मोड़ बिंदु सेट करने के लिए समायोजित किया जाना चाहिए। डिस्टेन्सिएटिविबिलिटी और रेडियल स्ट्रेन के विश्लेषण के लिए उपयुक्त पेट महाधमनी के प्रतिनिधि ईकेवी छवियों को चित्र 4में दिखाया गया है । अभ्यस्तता और रेडियल स्ट्रेन की गणना चित्र4ईमें दिखाए गए सुदुर्लभ महाधमनी की चमकदार दीवारों का पता लगाकर की जाती है । विखंडनता के लिए मूल्य (1/MPa) बॉक्स के नीचे मेनू ड्रॉप से विखंडनता/लोच विकल्प का चयन करके प्राप्त किया जाता है (लाल तीर, चित्रा 4एफ)। रेडियल स्ट्रेन (%) रेडियल स्ट्रेन विकल्प(चित्रा 4जी)का चयन करके और कर्सर को रेडियल स्ट्रेन ग्राफ(चित्र4एच)के शिखर पर ले जाकर प्राप्त किया जाता है।
हमने एएए के एंग्II-प्रेरित माउस मॉडल में पीपीवी के महत्व को मान्य किया है और आगे एक नॉच अवरोधक (एन-[एन-(3,5-डिफ्लोरोफेनसेक्टाइल) की चिकित्सीय क्षमता की जांच की है-एल-अलिन]-(एस-फिनील्ग्लिसिन टी-ब्यूटिल एस्टर; DAPT) पूर्व स्थापित एएए की प्रगति और स्थिरता पर। विशेष रूप से, इन सभी एन्यूरिज्म अध्ययन ों को प्रकाशित प्रोटोकॉल4,13द्वारा AngII के जलसेक के बाद 8-10 सप्ताह पुराने एपीओई-/-पुरुष चूहों पर किया गया था। AngII जलसेक के 28 दिन में, चूहों बेतरतीब ढंग से दो समूहों में विभाजित किया गया और वाहन या DAPT (10 मिलीग्राम/किलो) दिन ५६१३पर बलिदान तक प्रशासित किया गया । ट्रांसपेट अल्ट्रासाउंड इमेजिंग ने हल्के, पीपीवी में प्रगतिशील वृद्धि दिखाई, और 28 दिन में AngII के जवाब में अक्षमता और रेडियल तनाव में कमी दिखाई(चित्रा 5ए-ई)। AngII जलसेक मामूली 28 से ५६ दिन से हल्के में वृद्धि हुई है और DAPT काफी अकेले AngII की तुलना में हल्के बदल नहीं था(चित्रा 5ए और चित्रा 5बी)। हालांकि, पीपीवी 28 दिन से ५६ दिन में AngII जलसेक के साथ उत्तरोत्तर वृद्धि हुई है और DAPT काफी दिन ५६(चित्रा 5सी)पर पीपीवी में और अधिक वृद्धि में कमी आई । डिटेंसिबिलिटी और रेडियल उपभेदों, पोत की दीवार की लोच का आकलन करने के मापदंडों को AngII जलसेक के साथ कम कर दिया गया था जबकि DAPT ने कोई महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं दिखाया(चित्रा 5डी और 5E)। यह सराहना करना महत्वपूर्ण है कि पीडब्ल्यूवी 28 दिन (आर2= 0.51, चित्रा 5एफ)पर हल्के के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध है, जबकि दिन 56 में, सहसंबंध अपेक्षाकृत कमजोर था (आर2= 0.22)(चित्रा 5जी)। एएए में महाधमनी कठोरता मुख्य रूप से महाधमनी दीवार वास्तुकला में परिवर्तन से जुड़ी हुई है। हिस्टोलॉजिकल रूप से, एंगII जलसेक ने महाधमनी की मध्यस्थ परत(चित्रा 5एच, शीर्ष पंक्ति)की मध्यस्थ परत में कोलेजन क्षरण और प्रोटेलोलिटिक गतिविधि में वृद्धि की। डीएपीटी उपचार ने ईसीएम क्षरण(चित्रा 5एच, निचली पंक्ति)में इस तरह के परिवर्तनों को कम किया।
चित्रा 1: साधन का सेटअप। (A)एनेस्थीसिया और जेल वार्मर के लिए इंडक्शन चैंबर के साथ अल्ट्रासाउंड मशीन का समग्र दृश्य। (ख)इमेजिंग प्लेटफॉर्म और ट्रांसड्यूसर सिस्टम का क्लोज अप व्यू । (ग)पेट महाधमनी की छोटी धुरी छवि पर कब्जा करते हुए ट्रांसड्यूसर प्लेसमेंट का दृश्य। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 2: अधिकतम इंट्राल्यूमिनल व्यास (हल्के) प्राप्त करने के लिए एम-मोड छवियों का विश्लेषण। चूहों से पेट महाधमनी एन्यूरिज्म(बी)के साथ सामान्य महाधमनी(ए)और महाधमनी की एम-मोड छवियों को दिखाया गया है। (C)और(डी),हल्के सामान्य चूहों(सी)और एएए(डी)के साथ चूहों के अधिदुर्लभ महाधमनी में हृदय चक्र के सिस्टोलिक चरण में खींचा गया । तीन अलग-अलग दिल की धड़कनों पर माप के रूप में दिखाया जाता है और औसत मूल्य की गणना की जाती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 3: पल्स प्रचार वेग (पीपीवी) प्राप्त करने के लिए ईकेवी छवियों का विश्लेषण। सामान्य माउस महाधमनी से एकत्र ईकेवी छवियां। विश्लेषण माप(ए)और सॉफ्टवेयर आइकन(बी)पर क्लिक करके किया जाता है। एक नई खिड़की दाईं ओर माउस के साथ दिखाई देगी, जैसा कि सीमें दिखाया गया है। अब पीपीवी(डी) पर क्लिक करें और फिर, एक छोटी सी खिड़की दिखाई देगी(ई)। ई में दिखाया गया है और स्वीकार पर क्लिक करें ल्यूमेन की ऊपरी दीवार पर एक आयताकार बॉक्स ड्रा। पीपीवी मूल्य एफ (तीर) में दिखाया गया है के रूप में प्राप्त किया जाएगा। बैंगनी रेखाओं को पल्स तरंगों(जी)के मोड़ बिंदु को सेट करने के लिए समायोजित किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 4: अक्षमता और रेडियल तनाव का मापन। सामान्य माउस महाधमनी से एकत्र ईकेवी छवियां। विश्लेषण माप(ए)और सॉफ्टवेयर आइकन(बी)पर क्लिक करके किया जाता है। एक नई खिड़की दाईं ओर माउस के साथ दिखाई देगी, जैसा कि सीमें दिखाया गया है। अब, ट्रेस नई आरओआई(डी)पर क्लिक करें, एक नई खिड़की ऊपरी और ल्यूमेन की निचली दीवार पर निशान के साथ दिखाई देगी जैसा कि ई में दिखाया गया है और स्वीकार करें। डिटेन्सबिलिटी का मूल्य एफमें शो के रूप में टेबल में प्राप्त किया जाएगा । तनाव के लिए, तनाव पर क्लिक करें(जी)। खिड़की रेडियल स्ट्रेन वैल्यू (%, हरे हाइलाइट किए गए बॉक्स) को दिखाएगी, क्योंकि कर्सर रेडियल स्ट्रेन ग्राफ(एच)के शिखर पर रखा गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 5: पीपीवी स्थापित एएए में महाधमनी के संरचनात्मक लक्षणों के साथ सहसंबंधित है। (A)प्रतिनिधि ट्रांसपेट अल्ट्रासाउंड छवियां 0, 28, ४२ और ५६ दिन में हल्के दिखा एपो-/-चूहों में संकेत ित प्रायोगिक समूहों के । डीएपीटी की शुरुआत 28 दिन में हुई थी । बिंदीदार पीली रेखाएं लुमेन को रेखांकित करती हैं। (ख)संकेतित समूहों में हल्के का परिमाणीकरण (बैंगनी और हरा रंग क्रमशः AngII + वाहन और AngII + DAPT इलाज चूहों (n= 16-18) से पता चलता है । (C, D और E) ANGII और DAPT उपचार (n=8) के विभिन्न दिनों में पीपीवी, अक्षमता और रेडियल तनाव। (एफऔर जी),28 दिन(एफ)और दिन ५६(जी)में पीपीवी और हल्के के बीच पियर्सन के संबंध दिखा रेखांकन । (एच)कोलेजन धुंधला के लिए प्रतिनिधि हिस्टोलॉजिकल छवियां (ट्राइक्रोम के साथ दाग और नीले धुंधला के रूप में देखा जाता है) और प्रोटेलोलिटिक गतिविधि के साथ या DAPT उपचार के बिना ५६ । डेटा विश्लेषण के लिए तुकी मल्टीपल तुलना परीक्षण का उपयोग किया गया था। *पीएंड एलटी;0.05; एनएस = गैर महत्वपूर्ण। एच में स्केल 50 माइक्रोन। यह आंकड़ा शर्मा एट अल (२०१९), Scientifc रिपोर्ट (SREP-19-16491B)11से अनुकूलित है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Discussion
अल्ट्रासाउंड इमेजिंग पीपीवी, अक्षमता और रेडियल तनाव के माप के माध्यम से महाधमनी के कार्यात्मक गुणों का निर्धारण करने के लिए एक शक्तिशाली तकनीक प्रदान करता है। ये माप एएए के माउस मॉडल का अध्ययन करने के लिए विशेष रूप से शिक्षाप्रद हैं और वीवो दृष्टिकोण में देशीय डेटा के संग्रह के लिए अनुमति देता है जो महाधमनी विकृति के लौकिक विकास को समझने के लिए संभावित रूप से महत्वपूर्ण है। विशेष रूप से, वीवो महाधमनी कठोरता में माप को स्थानीय रूप से पीपीवी द्वारा पेट महाधमनी में निर्धारित किया जाता है, ईकेवी डेटा का विश्लेषण करके डिस्टेन्सिएशनिविबिलिटी और रेडियल तनाव और एएए अस्थिरता16के लिए एक स्वतंत्र जोखिम कारक माना जाता है। इन प्रोटोकॉल में वर्णित तकनीक अपेक्षाकृत सीधे आगे हैं और एक माउस से छवि सेट प्राप्त करने के लिए केवल 8-10 टिन लेते हैं। सभी छवियों को अधिमानतः एक ही ऑपरेटर द्वारा अच्छी तरह से परिभाषित और लगातार स्थलों का उपयोग करके पुन: उत्पादन योग्य और सटीक डेटा उत्पन्न करने के लिए एकत्र किया जाना चाहिए।
ऐसे संभावित कारक हैं जिन्हें इन उपकरणों के अनुप्रयोगों के लिए तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, सबसे पहले, पीपीवी केवल स्थानीय धमनी दीवार में एएए विकास की डिग्री को प्रतिबिंबित नहीं कर सकता है क्योंकि यह क्षेत्रीय धमनी कठोरता का एक अप्रत्यक्ष उपाय है। दूसरे, अगर इंटिमल वॉल क्षतिग्रस्त हो जाती है तो पीपीवी को सही तरीके से मापना मुश्किल हो सकता है । तीसरा, उपकरण के संचालन में विशेषज्ञता के बिना तेज संकल्प छवियों को प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण हो सकता है। इन चिंताओं में से कुछ अल्ट्रासाउंड इमेजिंग सिस्टम के हाल के संस्करणों में संबोधित किया गया है, जहां धब्बेक शोर और कलाकृतियों को कम कर रहे हैं, जबकि संरक्षण और छोटे पशु अध्ययन के लिए डेटा अधिग्रहण को बढ़ाने ।
महाधमनी कठोरता निर्धारित करने के लिए अतीत (डॉप्लर, माइक्रोएंगोग्राफी, चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग) में उपयोग की जाने वाली तकनीकों का ध्यान दो-आयामी छवियों तक सीमित था। अल्ट्रासाउंड इमेजिंग से गणना की गई पीपीवी महाधमनी कठोरता निर्धारित करने के लिए एक विश्वसनीय और प्रजनन विधि के रूप में उभर रही है और धमनी दबाव9,17से स्वतंत्र प्रतीत होती है । यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि मानक सूचकांक के रूप में अधिकतम व्यास का उपयोग करके एएए की प्रचलित परिभाषा हमेशा नैदानिक टिप्पणियों के साथ मज़बूती से सहसंबंधित नहीं होती है। उदाहरण के लिए, छोटे एन्यूरिज्म टूट सकते हैं जबकि कुछ बड़े एन्यूरिज्मस्थिर 18,19,20रहते हैं। महाधमनी कठोरता एक प्रारंभिक परिवर्तन महाधमनी दीवार तनाव पैदा करता है जो एन्यूरिज्म विकास को ट्रिगर करता है, और10 को फिर से तैयार करता है और एएए10के माउस मॉडल में Mmp2 और Mmp9 के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध किया गया है। इस प्रकार, महाधमनी के व्यास के अलावा, कार्यात्मक विश्लेषण एएए की प्रगति और स्थिरता का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकते हैं।
इन प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए, हमने एक शक्तिशाली औषधीय नॉच अवरोधक (2एस-एन-[(3,5-डिफ्लोरोफेनाइल) एसीटाइल]-एल-अल्नायल-2-फिनील्ग्लाइसिन 1,1-डाइमेथिललेइल एस्टर की चिकित्सीय क्षमता की जांच की है; DAPT) एएए11के एक AngII-प्रेरित माउस मॉडल का उपयोग करपूर्व-स्थापित एएए की प्रगति और स्थिरता पर। ट्रांसपेट अल्ट्रासाउंड इमेजिंग ने हल्के, पीडब्ल्यूवी में प्रगतिशील वृद्धि दिखाई, और 28 दिन में नियंत्रण की तुलना में AngII के जवाब में एपीओई में अक्षमता और रेडियल तनाव में कमी दिखाई । 28 दिन से आगे 56 दिन(चित्रा 5)तक हल्के में और कोई वृद्धि नहीं देखी गई। हालांकि, पीपीवी उत्तरोत्तर वृद्धि हुई है और 28 दिन की तुलना में ५६ दिन में काफी अधिक था । DAPT द्वारा नॉच सिग्नलिंग के अवरोध के साथ, हल्के चूहे अकेले 56 दिन में एंजीआई से काफी अलग नहीं थे। दिलचस्प बात यह है कि डीएपीटी ने पीपीवी में और वृद्धि को रोका कि यह 56 दिन में AngII से काफी कम था(चित्रा 5सी)। डीएपीटी उपचार ने डिस्टेन्सिएशनिबिलिटी या रेडियल स्ट्रेन(चित्रा 5डी, ई)को काफी प्रभावित नहीं किया। दिलचस्प बात यह है कि पीपीवी 28 दिन (आर2=0.51) में हल्के के साथ दृढ़ता से सहसंबद्ध है, जबकि दिन 56 पर, सहसंबंध अपेक्षाकृत कमजोर था (आर2= 0.22; चित्रा 5एफ)। महाधमनी कठोरता में ये परिवर्तन अंगी के साथ बढ़ी हुई कोलेजन क्षरण और प्रोटेलोलिटिक गतिविधि और DAPT द्वारा क्षीणन(चित्रा 5एच)में परिलक्षित होते थे। यह उदाहरण अध्ययन एएए प्रगति और स्थिरता दोनों के समय-पाठ्यक्रम और पूर्वानुमेयता को समझने में अल्ट्रासाउंड-आधारित महाधमनी कठोरता मापने के संभावित मूल्य पर प्रकाश डालता है।
इसके अलावा, अल्ट्रासाउंड आधारित दृष्टिकोण औषधीय हस्तक्षेपों के लिए संभावित भूमिका का आकलन करने में मूल्यवान प्रतीत होता है, विशेष रूप से उन चरणों में जो अंतर-चमकदार व्यास में परिवर्तन से स्वतंत्र होने की संभावना है (यानी, वास्तविक के लिए उम्मीद से परे प्रतिगमन) । संक्षेप में, विस्तृत समझ और ऐसी प्रौद्योगिकी के उपयोग के प्रभावी चिकित्सीय हस्तक्षेप के लिए रोग के प्रारंभिक चरण में एएए के पूर्वानुमान का मूल्यांकन करने में लाभ होगा ।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
इस काम को R01HL124155 (CPH) और मिसौरी विश्वविद्यालय में अनुसंधान संस्थान से सीपीएच के लिए धन द्वारा समर्थित किया गया था ।
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
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