14 Şubat 2017
Bu protokol, farelerde kalp ve kalp kapakçığı fonksiyonunun kapsamlı fenotiplemesi için ekokardiyografik yaklaşımın ayrıntılı bir tanımını sağlar.
Bu eko protokolünün genel amacı, kemirgenlerde kalp kapakçığı fonksiyonunu görüntülemek için kullanılan yöntemleri ve yaklaşımları göstermektir. Bugün size göstereceğimiz yöntemler, kalp kapakçığı hastalığı koşulları altında kalbi entegre bir birim olarak değerlendirmeye özel bir vurgu yaparak, kalp hastalığı alanındaki temel soruları yanıtlayabilir. Bu yaklaşımın sonuçları, kalp kapakçığı hastalıkları alanı için oldukça derindir, çünkü kalbin kapsamlı ekokardiyografik değerlendirmesi sadece birden fazla kalp kapakçığındaki kapak disfonksiyonunun saptanmasına izin vermekle kalmayacak, aynı zamanda araştırmacıların kardiyak fonksiyon ile kalp kapakçığı fonksiyonunun çeşitli ölçümleri arasındaki karmaşık etkileşimi anlamalarına da izin verecektir.
Bu yöntem, kalp kapakçığı hastalığının birincil kusurumuz olduğu hayvan modellerini karakterize etmek için kullanılabilse de, kalp kapakçığı disfonksiyonunun kalp yetmezliği veya torasik aort anevrizması gibi diğer rahatsızlıklara ikincil olarak ortaya çıkabileceği diğer sistemlere de uygulanabilir. Bu nedenle, çoğu araştırma çalışmasında kapsamlı kardiyak ve kalp kapakçığı fenotiplemesinin rutin olarak yapılması önerilmektedir. İlk olarak, kalp kapakçığı fonksiyonunu değerlendirmek için kullanılan yöntem ve protokollerde derin bir değişkenliğin olduğu bir dizi toplantıya katıldıktan sonra kapsamlı kardiyak ve kalp kapakçığı fenotiplemesine yaklaşımımızı filme alma fikrimiz vardı.
Bu el yazmasının ve beraberindeki videonun, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin araştırma çalışmalarının titizliğini ve tekrarlanabilirliğini iyileştirmeye yönelik son girişimleriyle uyumlu olan, izlenecek en iyi metodolojiler ve standartlarla ilgili olarak sahada tartışmayı teşvik etmesini umuyoruz. Ekokardiyografinin temel avantajı, kalbin morfolojisini ve işlevini gerçek zamanlı olarak noninvaziv olarak değerlendirebilmesidir. Gerçekleştirilmesi kolaydır ve seri olarak gerçekleştirilebilir.
Bu nedenle seri takip çalışmalarında en ideal olanıdır. Genel olarak, kardiyak ve kalp kapakçığı görüntülemeye yeni başlayan kişiler, anestezinin uygulanması ve titrasyonu ile ilgili lojistik zorlukların yanı sıra ekokardiyografi için kullanılabilecek çok küçük anatomik pencerelerle ilgili teknik zorluklar ve görüntüleme sırasında kardiyak yapıları ve prob yönelimlerini hassas bir şekilde tanımlama ihtiyacı nedeniyle mücadele edeceklerdir. Yaklaşımımızın görsel gösteriminin, araştırmacıların farelerde ekokardiyografi yapmayı öğrenme oranını hızlandıracağını ve nihayetinde küçük hayvan görüntülemesi için en iyi uygulamaları tartışmak için bir platform görevi göreceğini umuyoruz.
Başlamak için, yüksek frekanslı ultrason dönüştürücü ile donatılmış ultrason makinesini açın. Ölçülecek hayvanın kimliğini, tarih, saat ve diğer ilgili bilgilerle birlikte girin. Platformu önceden 37 santigrat dereceye ısıtın ve ardından fareyi kuyruğundan nazikçe alın ve hayvanı ensesinden sıkıca tutun.
Hayvanın burnunu burun konisine yönlendirin ve ekteki metin protokolünde açıklandığı gibi anesteziyi başlatın. Sakinleştirildikten sonra, hayvanı sırtüstü pozisyonda hızlı ve doğru bir şekilde platforma yatırın, ön ayakların ve arka ayakların platformun EKG sensörleri üzerinde olduğundan emin olun. Hayvanı dört uzuvda da sabitlemek, kafayı burun konisi aparatında stabilize etmek ve kuyruğu stabilize etmek için yapışkan bant kullanın.
Ardından, platformdaki EKG sensörlerini veya harici bir cihaz kullanarak kalp atış hızını kontrol edin. Temel kalp atış hızının dakikada 600 ila 700 atış arasında olduğundan emin olun. Kalp atış hızını izleyin ve hiçbir koşulda dakikada 450 atışın altına düşmediğinden emin olun.
Ek olarak, rektal bir termometre kullanarak vücut ısısını izleyin ve sıcaklığı 36,5 santigrat derece ile 38 santigrat derece arasında tutun. Hayati organlar sabit olduğu sürece, farenin göğsündeki tüyleri tıraş etmek için ince tüylerde kullanılmak üzere tasarlanmış bir elektrikli kesme makinesi kullanın. Ardından nemli bir kağıt havlu alın ve kalan tüyleri almak için göğsü silin.
Hayvan platforma güvenli bir şekilde sabitlenmiş ve başı uzağa bakacak şekilde, kalbi göğüs duvarına yaklaştırmak için masayı 15 ila 20 derece sola eğin. Ardından, dönüştürücüye veya doğrudan hayvanın göğsüne bol miktarda ultrason jeli uygulayın. Dönüştürücüyü, dönüştürücünün görüntü indeksi işaretleyicisi arkaya bakacak şekilde, kalbin uzun ekseni ile yaklaşık 90 derece dik olacak şekilde parasternal olarak konumlandırın.
İki DB modundayken, aort kapağı kısa eksen boyunca görünene kadar dönüştürücünün defiladesini kaydırın. Ardından, görüntü indeksi işaretçisi cadad'ı gösterene kadar dönüştürücüyü saat yönünde çevirin. Bu parasternal uzun eksen görünümüdür.
Görüntü ekranında aort yolunu, aort kapağını, sol ventrikül çıkış yolunu, mitral kapağı, sol atriyum ve sağ ventrikül çıkış yolunun bir kısmını gözlemleyin. Makineye gömülü ölçüm aletiyle ilişkili elektronik kumpas kullanarak aortun en büyük atriyal arka boyutunu ölçün. Ardından, kontrol panelindeki görüntü genişliği düğmesini ayarlayarak görüntü genişliğini, görüntü ekranında yalnızca aort kapağı olacak şekilde azaltın.
Aort kapak uç ayrımını doğru bir şekilde değerlendirmek için M modu sorgulama hattını aort kapağının uçlarıyla kesiştiği yere konumlandırın. Aort kapağının M modu ekranında, elektronik kumpas kullanarak doruk ayırma mesafesini ölçün. Hala aort kapağının parasternal uzun eksen görünümündeyken, aort kapağının bölgesine renkli doppler uygulamak için kontrol panelindeki renkli doppler kontrol tuşuna basın.
Ardından, dalga sonrası doppler kontrol tuşuna basın. Palet topunu kullanarak, dalga sonrası numune hacmini aort kapağının hemen üzerindeki proksimal çıkan aort içine yerleştirin, platformu ve / veya dönüştürücüyü eğerek ultrason ışını ile kan akışı arasındaki açının 60 dereceden az olduğundan emin olun. Ardından, elektronik kumpasları kullanarak spektral ekrandan tepe hızını ölçün.
Dönüştürücüyü B modunda apikal konuma yerleştirerek ve dönüştürücüyü farenin kafasına doğru açılı olacak şekilde konumlandırarak başlayın. Görüntü ekranında sağ ventrikül, sol ventrikül, sağ atriyum ve sol atriyumu gözlemleyin. Apikal dört odacıklı görünümden, görüntü genişliğini azaltarak mitral kapağı odaklayın.
Ardından, yaprakçıkların kalınlığını değerlendirmek için M modu imlecini mitral kapağın üzerine getirin. Apikal dört odacıklı görünümü kullanarak, diyastol sırasında sol atriyumdan mitral kapaktan geçen akışı görüntülemek için renkli doppler uygulayın. Kırmızı ile kodlanmış mitral kapak boyunca akışı gözlemleyin.
Apikal akciğer ekseni görünümünden, sağ ventrikül görüntü ekranının merkezinde olacak şekilde sallanma hareketi kullanarak dönüştürücü ucunu eğin veya doğrultun. Görüntü genişliğini, görüntü ekranında yalnızca sağ ventrikül görünecek şekilde azaltın. Daha sonra triküspit kapak bölgesine renkli doppler uygulayın.
Ardından, dönüştürücüyü aort kapağı seviyesinde modifiye edilmiş bir parasternal uzun eksen konumuna getirin. Ardından, pulmonik kapağın kısa eksen görünümünü elde etmek için dönüştürücüyü hafifçe yukarı doğru eğin. Bu görünümde, pulmonik kapağın ayrılma mesafesini değerlendirmek için M modu görüntülemesi uygulayın.
Ardından, kapak yetersizliği ve darlığını değerlendirmek için pulmonik kapak bölgesine renkli doppler uygulayın. İki DB modunda, sol ventrikülün kısa eksen görünümünü elde etmek için dönüştürücüyü papiller kasların hizasında parasternal kısa eksen konumuna yerleştirin. Bu görünümde, kontrol panelinde bulunan M modu düğmesine basın.
Palet topunu kullanarak, M modu imlecini sol ventrikül boşluğunun ortasına, papiller kaslar hizasına getirin ve M modu görüntüleri elde edin. Daha sonra, iç duvar ile arka duvar arasındaki mesafenin en büyük olduğu diyastol sonunda sol ventrikül boşluğu boyutunu ve hem iç hem de arka duvarların içe doğru hareketinin maksimum olduğu bir uç sistol ölçün. Ardından, dönüştürücüyü apikal pencereye hareket ettirin, mitral kapağa renk uygulayın ve numune hacmini mitral kapak broşürlerinin uçlarına yerleştirin.
Mitral kapak boyunca nabız dalgalı doppler hızlarının spektral ekranından tepe mitral giriş hızını ölçün. Örnek hacmi, mitral ve aort kapak kapanma ve açılma sinyalleri değil, sol ventrikül giriş ve çıkış akışı arasında konumlandırıldığında. İzovolumik gevşeme süresini, izovolumik kasılma süresini ve sol ventrikül ejeksiyon süresini ölçün.
Ardından, apikal uzun eksen görünümünde mitral anulusun doku doppler görüntülemesini gerçekleştirin. TGI kontrol tuşuna basın ve sample hacmini mitral annulusun medial yönüne yerleştirin. Bittiğinde, faredeki fazla ultrason jelini çıkarın.
Hayvanı sabitleyen bandı yavaşça çıkarın ve anesteziyi kapatın. Hayvanı emici bir kağıt havlu üzerine koyun ve sternal yaslanma elde edilene kadar hayvanı gözlemleyin. Burada, normal bir faredeki aort kapak fonksiyonunun, kalsifik aort kapak hastalığı olan bir faredeki aort kapak fonksiyonuna karşı bir değerlendirmesi gösterilmiştir.
Kalsifiye kapaklı farelerde, tüberküller kalınlaşır ve ekojeniteye sahiptir, bu da sistol sırasında kısıtlı açılmaya neden olur. Apikal pencereden mitral kapağın uzun eksen görünümü sunulmaktadır. Mitral yaprakçık kalınlığı, M modu sorgulama hattı kullanılarak ölçülebilir.
Normal mitral kapağın ince, zayıf ekojenik ve hızlı hareket eden yaprakçıkları göz önüne alındığında, mitral kapağın kalınlığının ölçülmesi son derece zor olabilir. Mitral kapağın bu modifiye edilmiş uzun eksen görünümünde gösterilen renkli doppler, sistol sırasında mitral kapakta mozaik bir renk jeti gösterir. Mavi renk, mitral kapak yetersizliğinin kanıtıdır.
Parasternal pencereden pulmonik kapağın hem kısa hem de uzun eksen görünümleri elde edilir. Bu görüntüde, pulmonik kapak boyunca M modu sorgulama hattı uygulanmıştır ve kapak tüberkül ayırma mesafesi bu görünümden ölçülebilir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik uygun şekilde yapılırsa 15 ila 20 dakika içinde yapılabilir.
Bu prosedürü denerken, kemirgenlerde kardiyak fonksiyonun doğru ve zaman açısından verimli bir şekilde değerlendirilmesini sağlamak için temel bir kardiyak anatomi ve fizyoloji bilgisine, sonografinin ilkeleri ve terminolojisi hakkında çalışma bilgisine ve kardiyak ultrason deneyimine sahip olmak önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, çeşitli görüntüleme düzlemlerinden görüntüler elde ederek ve kalp ve kalp kapakçığı fonksiyonunu yeterince tanımlayan eko doppler parametrelerini ölçerek kemirgenlerde kardiyak ultrasonun nasıl yapıldığını iyi anlamış olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu protokol, farelerde kalp ve kalp kapakçığı fonksiyonlarının kapsamlı fenotiplemesi için ekokardiyografik yaklaşımın ayrıntılı bir açıklamasını sunmaktadır. Gösterilen yöntemler, özellikle kalp kapakçığı fonksiyonlarının değerlendirilmesinde, kalp hastalıklarına ilişkin temel sorulara yanıt verebilir.
Farelerde standartlaştırılmış ekokardiyografik fenotipleme, valvüler disfonksiyonun ve kalp kapakçığı etkileşimlerinin güçlü bir şekilde tespit edilmesini sağlayarak preklinik kardiyovasküler araştırmalardaki tekrarlanabilirlik sorunlarını giderir. Bu yaklaşım, hastalıkla ilgili sistemlerde kantitatif ve boylamsal fonksiyonel veriler sağlayarak hedef doğrulamayı destekler ve erken keşif aşamasındaki mekanistik belirsizlikleri azaltır. Rutin uygulama, genetik olarak değiştirilmiş modellerin fenotipik taramasını kolaylaştırarak terapötik hipotezler için öngörü güvenilirliğini artırır.
Bu yöntem, go/no-go (devam/tamam) kararlarına temel teşkil eden standartlaştırılmış fonksiyonel fenotipleme sağlayarak, Erken Keşiften Öncü Bileşik Tanımlama ve Preklinik çalışmalara kadar olan keşif sürekliliğine entegre olur.