Yüksek frekanslı Yüksek çözünürlüklü Ekokardiyografi: İskemi-Reperfüze murin Kalp Miyokard Strain, kontraktilite ve Mitral Yetmezliğinde Non-invaziv Tekrarlanan Ölçüm İlk Kanıt

Bu video, iskemide yüksek frekanslı, yüksek çözünürlüklü ekokardiyografi gerçekleştirme prosedürünü göstermektedir. Reperfüze aynalama kalp iskemisi, anestezi altındaki bir farenin sol ön inen arterinin oklüzyonu ile cerrahi olarak indüklenir. İyileşmenin ardından fare, EKG anestezili, hava destekli sıcak bir platform üzerine yerleştirilir.

Uzun aks strain analizi için B modu, kalp fonksiyonu strain görüntülemesi ve senkronite için ilgili mod ve hız profili için renkli doppler modu kullanılarak görüntüler elde edilir. Ardından, strain eğrilerini, strain tabanlı senkroniteyi ve sol ventrikül (LV) basıncı değişim hızını belirlemek için görüntüler işlenir. Merhaba, ben Davis Kalp ve Akciğer Araştırma Enstitüsü ve Ohio State Üniversitesi Tıp Merkezi Cerrahi Bölümü'nden Dr. Chandon Sen.

Yüksek frekanslı ve yüksek çözünürlüklü ekokardiyografi, aynı hayvandan tekrarlanan ölçümler yoluyla klinik olarak ilgili veriler elde etmek için kullanılan yeni ve güçlü bir araçtır. Bugün sizlere, iskemiyle perfüze edilmiş fare kalbinde mitral yetmezliğin yanı sıra miyokardiyal strain kontraktilitesini ölçmek için bu tekniğin nasıl kullanılacağını göstereceğiz. İlk olarak, laboratuvarımdan Jason Driggs, iskeminin indüklenmesi ve fare kalbinin perfüzyonu için cerrahi prosedürleri gösterecektir.

Ardından, laboratuvarımdaki biyomedikal mühendisliği doktora sonrası araştırmacısı Dr. Surya Al, görüntüleme prosedürlerini uygulamalı olarak gösterecek. Son olarak, Ohio State University Medical Center Kalp Merkezi direktörü ve ekokardiyografi konusunda klinik bir uzman olan Dr. Thomas Ryan, kapanış konuşmasını yapacak.

Hadi başlayalım. Bu prosedüre, anestezi uygulanmış sekiz haftalık erkek bir C 57 black six faresini ısıtmalı bir cerrahi masaya yerleştirerek başlayın. Hayvanın vücut sıcaklığı, rektal bir termal prob ile izlenmeli ve cerrahi boyunca 36,7 ± 0,5 °C'de tutulmalıdır.

Cildi önce bir dezenfektan ardından alkol ile üçer kez tekrarlayarak dezenfekte edin; trakea üzerinden 0,7 santimetrelik bir medial insizyon yaparak entübe edin. Yakındaki bezleri künt dissection ile ayırarak trakeayı görüntüleyin. Ardından, bir ET tüpü olarak 20 gauge bir kateteri ağız yoluyla yerleştirin. Bir kateter ucu kullanarak fareleri %0,5 isoflurane ile ventile edin.

Anestezinin sürdürülmesi için, boyun çevresindeki cildi beş sıfır (5-0) sütür ile kapatın. Cerrahi boyunca kardiyak elektrofizyolojiyi izlemek için deri altına iğneler yerleştirerek üç derivasyonlu bir EKG düzeneği kurun. Kardiyak elektrofizyolojideki değişiklikler kaydedilmelidir.

PC power lab yazılımı kullanılarak gerçekleştirin. Sol tarafı açığa çıkarmak için hayvanı döndürün. Transvers düzlem boyunca bir insizyon yapın.

Ardından, dördüncü ve beşinci interkostal boşluklardan küt diseksiyon yapın. Perikardiyumu keserken göğsü bakır kaburga ayırıcılar ile açık tutun. Daha sonra, pulmoner arter ile sol atriyum arasındaki perikardiyuma erişim sağlamak için sol akciğeri geri çekin.

Septal duvar boyunca, 7.0'dan sonra sol anterior descending arter yer alır. Altına prolin süturlar yerleştirin. Ardından, üzerine iki büyük PE ten yerleştirin ve tüpü sabitlemek için bağlayın.

İskemiyi indüklemek için tüpü 60 dakika boyunca bekletin. 60 dakika sonra, kalbi yeniden perfüze etmek için döngüdeki sütur uçlarını kesin. Toraksı 7-0 prolin sütur ile kapatın.

Torasik bölgedeki deri, 5-0 prolin sütürlerle kapatın. Gaz kaynağını ventilatörden çıkarın ve kemirgenin oda havası solumasına izin verin. Spontane solunum başladığında ve hayvan ayak parmağı sıkıştırma uyarısına yanıt verdiğinde, onu 37 °C'lik bir inkübatörde bulunan temiz bir kafese geri yerleştirin.

Hayvan neredeyse bilinci yerine geldiğinde ve hayvanda herhangi bir sorun görülmediğinde trakeal tüpü çıkarın. Hayvan iyileştikten sonra, görüntüleme yapılana kadar vivaryuma geri döndürülebilir. Burada açıklanan görüntüleme protokolleri, iskemi reperfüzyon indükleme işleminden hem üç gün önce hem de yedi gün sonra uygulanmalıdır.

Kardiyak fonksiyonlardaki değişimleri ve duvar hareket bozukluklarını değerlendirmek için, isofloran ile anestezi uygulanmış fareyi vivo 2100 görüntüleme sisteminin probunun altına yüzüstü pozisyonda yerleştirerek görüntüleme prosedürüne başlayın. 1,5% isofloran hava akışının sürekli sağlanması için bir burun konisi yerleştirin ve fareye iletken jel uygulayın. vivo 2100'ü başlatın ve MS 400 transduserini aktive edin.

Kardiyoloji seçeneğini belirlemek ve standart M modu görüntüsü elde etmek için vivo 2100 kontrol panelindeki yuvarlanan takip topunu kullanın. Probu farenin üzerine yerleştirin, ardından film kaydını başlatmak için ctor'a tıklayın. Ölçümleri gerçekleştirmek için ölçüm (measurement) sekmesine tıklayın ve LV odacığının hem üst hem de alt eğiminde en az üç kalp döngüsünü takip edin.

Ekran üzerinde duvar boyutları, sistol ve diastol hacimleri, vuru volümü, ejeksiyon fraksiyonları veya EF, fraksiyonal kısalma veya FS, kardiyak çıktı veya CO ve sistol ile diastoldeki internal çaplar parametreleri görünecektir. İzleme tamamlandığında, parametreler otomatik olarak ekranda belirir. M mod görüntüleme işlemi tamamlandıktan sonra, fareyi parasternal konuma getirin ve B moduna tıklayın.

Strain görüntülemesi gerçekleştirmek için sinister'a tıklayın. Ardından probu kullanarak kısa ve uzun eksen B modu videoları elde edin. Videoları analiz etmek için B modu videosunu seçin ve speckle tracking (benek izleme) algoritmasını kullanmak üzere vivo strain simgesine tıklayın.

Solda B mod görüntülemesi ve sağda analiz başlatma seçeneğinin bulunduğu yeni bir pencere açılacaktır. Epikardiyal ve endokardiyal sınırları çizin. Başka bir pencere açmak için analiz başlatma simgesine tıklayın.

Ardından hız, yer değiştirme, gerinim ve gerinim hızını seçin. Burada ilgilenilen bir nokta belirleyin. Yaralanma bölgesi seçildiğinde, yazılım seçilen tüm parametreler için yaralanma noktasına karşılık gelen eğrileri çizecektir.

Şimdi grafikleri kopyalamak veya verileri dışa aktarmak için farenin sağ düğmesine tıklayın. Miyokardiyal senkronizasyon analizi için yeni pencerenin sağına gidin ve tepe süresi (time to peak) analiz simgesine tıklayın. Şimdi, LV segmental senkronizasyon sayfasını ve radyal ile longitudinal hız yer değiştirme strain ve strain hızı seçim seçeneklerini gösteren bir pencere açılacaktır.

Gerinim (strain) butonunu seçin, ardından verileri kaydedin. Bu işlemi yer değiştirme gerinimi (displacement strain) ve gerinim hızı (strain rate) için tekrarlayın. Doppler akım ölçümlerini gerçekleştirmek için hayvanı parasternal pozisyonda tutun.

Örnek hacmini mitral kapak, aortik çıkış ve mitral jete yerleştirmek için takip topunu kullanmaya başlayın. Akış profilini elde etmek için PW'ye tıklayın. Üstte videonun, altta ise hız profillerinin görüntülendiği yeni bir pencere açılacaktır; görüntü sakla (image store) seçeneğine tıklayın.

Durağan bir görüntü elde etmek için, örnekleme hacmini istenen konuma yerleştirerek, PW'ye tıklayıp ardından görüntüyü kaydederek mitral kapak, yetmezlik jeti ve aortik jetin güç doppler yetmezlik akış hızı profillerini aynı şekilde edinin. Renkli doppler akışını elde etmek için kontrol paneline gidin ve renk (color) seçeneğine tıklayın. Ardından, renk kodlu kan akış görüntüsünü kullanarak, "measure" (ölç) düğmesine tıklayıp menüde sunulan uzunluk simgesini seçerek orifis yarıçapını bulun. Sonrasında, açılır menüden MV akışını seçin.

Ardından imleci, hız profilinin en dik eğimli kısmının başlangıç ve bitiş noktalarına yerleştirin. Bu hızlar üzerinden ilgili noktalardaki hızı görmek için farenin sol düğmesine tıklayın. Milimetre cıva cinsinden DT süresince meydana gelen basınç düşüşünü DP bulmak için modifiye edilmiş bir RNLI ilişkisi kullanın.

Ardından, regürjitasyon şiddetinin bir göstergesi olan regürjitasyon hacmini belirlemek için kan hacimleri cinsinden aort çıkışını MV girişinden çıkarın. Tüm görüntüler alındıktan sonra, hayvan kendine geldiğinde burun konisini çıkarın ve fareyi kafesine yerleştirin. Fareyi buradan vivaryuma transfer edin.

Miyokardiyal radyal ve çevresel strain, senkronizasyon, renkli akım ve doppler akım ölçümlerinin temsili sonuçları gösterilmektedir. Miyokardiyal strain ölçümlerinin gerçekleştirildiği bu film, iskemiden üç gün sonrasını göstermektedir. Reperfüzyon, hasar bölgesinde sınırlı kontraksiyon olduğunu göstermekte olup, gözlemlenen vektörlerin uzunlukları ve okları hasar bölgesinde anormal seyrederek deforme olmuş miyokardı ortaya koymaktadır.

Renk kodlu grafikler, videodaki renkli noktalara karşılık gelen strain verilerini temsil etmektedir. Bu görüntü, radyals strain bazlı sektörel doku senkronizasyonunu göstermektedir. 20 ila 30 milisaniyreden daha uzun bir senkronizasyon süresinin asenkron kabul edildiğine dikkat ediniz.

IR sonrası üçüncü günde alınan bu görüntüler, mitral kapak çapının ölçümünü göstermekte ve mitral jet veya yüzey alanını ortaya koymaktadır. Burada, IR öncesi faredeki fonksiyonel parametrelerin ölçüm tekniği kullanılmıştır; yazılım yardımıyla miyokard sınırının izlenmesi, IR öncesi ve IR sonrası parametreler arasındaki değişikliklerin değerlendirilmesini sağlar. Kırmızı dikey çizgi diyastolü, yeşil dikey çizgi ise sistolü temsil eder.

Bu video, mitral yetmezliği ile birlikte renkli doppler akışını göstermektedir. IR sonrası üçüncü günde; sol atrium, mitral kapak, sol ventrikül, aorta ve sağ atriumdaki kan akışının bu video görselleştirmesi, mitral jet orifis alanını belirlemek için kullanılır. Daha önce belirtildiği üzere, bu çalışma, iskemi reperfüzyonun fare modelinde incelenmesinde yüksek frekanslı ultrasonun potansiyelini gösteren ilk rapordur.

Strain, senkronizasyon ve mitral yetmezlik gibi gelişmiş kantitatif parametrelerin bu modelde gösterilmesi bir ilk niteliğindedir. Yaklaşık 30 yıldır ekokardiyografi alanında çalışan ve koroner arter hastalığı olan hastalarla düzenli olarak uğraşan biri olarak, bu bulguların klinik olarak anlamlı olduğunu ve bu metodolojinin iskemi ve reperfüzyon çalışmalarında önem taşıdığını söyleyebilirim. Bu prosedürler uygulanırken şu hususların hatırlanması önemlidir: durum ve doz kritiktir, minimum doz önerilir; parasternal uzun aks görünümünün elde edilmesi deneyimli eller gerektirir; yetmezlik pik hızının ölçümü DPDT'yi bulmak içindir ve hataları minimize etmek için dikkatle yapılmalıdır.

İşte böyle. İzlediğiniz için teşekkürler, deneylerinizde başarılar dileriz.