Yenidoğan Farelerde Sol Ventrikül Yapısının, Fonksiyonunun ve Koroner Akımın Ekokardiyografik Karakterizasyonu
April 7th, 2022
Bu protokol, 7 günlük yenidoğan farelerde sol ventrikül morfolojisinin, fonksiyonunun ve koroner kan akımının ekokardiyografik değerlendirmesini açıklamaktadır.
Bu protokol, genetik değişikliklerin veya farmakolojik müdahalelerin erken postnatal yaşlarda kardiyak fonksiyon ve koroner akımdaki rolünü incelemek için kullanılabilir. Bu tekniğin temel avantajı, farklı fare modellerinde sol ventrikül hemodinamiği ve koroner akım parametrelerinde kardiyopatolojilerin ve uzunlamasına takip çalışmalarının erken tanınmasıdır. Yenidoğan farelerde ekokardiyografik çalışmalar teknik olarak zordur.
Bu protokol, araştırmacıların uygun terapötik önlemleri tasarlamalarına izin verebilecek yenidoğan farelerde kardiyovasküler hastalığın erken başlangıcını incelemek için tasarlanmıştır. EKG jelini ısıtılmış platform elektrot pedlerine yerleştirerek başlayın. Elektrot aralığını genişletmek ve bantla sabitlemek için elektrot pedlerinin üzerine alüminyum folyo şeritler yerleştirin.
Daha sonra, EKG jelini alüminyum şeritlerin üzerine yerleştirin. Alüminyum folyo şeritlerin altındaki jelin işlem sırasında kurumadığından emin olun. Bu meydana gelirse, iletkenliği korumak için daha fazla jel ekleyin.
Anestezi uygulanan yavruyu görüntüleme platformunda sırtüstü pozisyonda yerleştirin ve kesilmiş eldiven parmağını yavrunun burnunun etrafına sabitleyin. Pençeleri alüminyum folyo pedlerin üzerine yerleştirin ve bantla sabitleyin. Elektrik devresinin tamamlandığından ve EKG'nin kaydedildiğinden emin olun.
Ultrason jelini yerinde tutmak için iki gazlı bez rulosu kullanın. Yavrunun üst vücudunun üzerine kalın bir önceden ısıtılmış ultrason jeli tabakası yerleştirin. Yavrunun normal vücut sıcaklığını korumak için bir ısıtma lambası kullanın.
Yetişkin farelerin ekokardiyografi protokollerini takiben B-Modu için 40 megahertz'de ve Doppler için 32 megahertz'de doğrusal dizi transdüseri ile donatılmış bir ekokardiyografi cihazı kullanarak transtorasik ekokardiyografi yapın. Dönüştürücüyü, dizin işareti ile yavrunun sağ omzuna doğru tutucuya yerleştirin. Transdüseri jelle temas edene kadar indirin ve sol ventrikül çıkış yolunu B-Modunda görselleştirin.
Ekokardiyografik görüntü elde etme sırasında ekotransdüseri yerleştirirken yavrunun göğüs boşluğuna aşırı baskı uygulamaktan kaçının. Sol ventrikülün, sol ventrikül çıkış yolunun ve sol atriyumun parasternal uzun eksen görünümünü yakalayın. N-sistoldeki sol atriyum maksimum çapını ölçmek için aort broşürlerinde M-Modunu kullanın.
Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin. Parasternal kısa eksen görünümünü elde etmek için dönüştürücüyü parasternal uzun eksenin saat yönünde 90 derece döndürün. Oda boyutlarını, duvar kalınlığını, aort akışını ve pulmoner akışı ölçmek için sol ventrikülün parasternal kısa eksen görünümünü yakalayın.
Probu papiller kasların seviyesine yerleştirin ve sistol ve diyastol sırasında sol ventrikül iç çaplarını ve duvar kalınlığını ölçmek için M-Mode'u kullanın. Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin. Transdüseri kalbin tabanına doğru hareket ettirin ve pulmoner arteri görselleştirmek için Color Doppler'ı kullanın.
Pulmoner pik akım hızını, pulmoner akım profillerini, pulmoner ejeksiyon süresini ve pulmoner hızlanma süresini ölçmek için Pulse Wave Doppler'e basın. Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin. Transdüseri tabana doğru hareket ettirin ve aort akışını görselleştirmek için Color Doppler'ı kullanın.
Kan akışını görselleştirmek ve aort ejeksiyon süresini ölçmek için Pulse Wave Doppler'ı kullanın. Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin. Apikal dört odacıklı görünümü yakalamak için platformu Trendelenburg konumuna getirin, sola eğin ve probu dört odacığı görselleştirecek şekilde ayarlayın.
Kan akışını görselleştirmek için Color Doppler'ı ve mitral akışı kaydetmek için mitral kapak deliğinin ortasındaki mitral kapak broşürlerinin ucundaki Pulse Wave Doppler'ı kullanın. Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin. Erken diyastolik dolgu ve geç diyastolik dolgudaki pik miyokard gevşeme hızını ve ayrıca pik sistolik miyokard kontraksiyon hızını ölçmek için mitral kapak anulusunun septal tarafında Doku Doppler'i dört odacıklı bir görünümde kullanın.
Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin. Sol ön inen koroner arteri incelemek için modifiye parasternal uzun eksen görünümünü yakalayın. Transdüseri yanal olarak hareket ettirerek modifiye edilmiş bir parasternal uzun eksen görünümü kullanın.
Probu hareket ettirin ve aorttan oluşan sol ana koroner arterin kökenini görselleştirmek için Color Doppler'i kullanın. Sol ana koroner arterden oluşan ve sol ventrikül ön duvarı ile sağ ventrikül çıkış yolu arasında çalışan sol ön inen arteri tanımlayın. Bu pozisyonda sol ön inen koroner arter akımını Pulse Wave Doppler'e basarak ölçün.
Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin. İzofluran konsantrasyonunu% 2.5'e yükseltin ve maksimum akış elde etmek için beş dakika bekleyin. Cine Store düğmesine basarak verileri kaydedin.
Parasternal uzun eksen görünümünde, sol atriyum çapını ölçmek için M-Modu kullanıldı. Parasternal kısa eksen görünümü sol ventrikül kamarası boyutlarını ve duvar kalınlığını, pulmoner akımı ve aort akımını ölçmek için kullanıldı. Apikal dört odacıklı görünüm, mitral kapak boyunca kan akış hızlarının yanı sıra mitral kapak anulusundaki miyokard gevşeme ve kasılma hızlarını incelemek için kullanıldı.
Sol ön inen koroner arter akım parametrelerini incelemek için modifiye parasternal uzun eksen görünümü kullanıldı. Pik koroner akım hızının, ortalama koroner akış hızının ve izofluran artışından beş dakika sonra hız / zaman integralinin artmış değerleri, yenidoğan farelerde hiperemiye beklenen yanıtı doğruladı. Yavruların küçük boyutlarından dolayı, normal vücut sıcaklıklarını korumak ve elektropedlere ulaşmak ve bir EKG devresi oluşturmak için uzuvlarına alüminyum folyo şeritleri takmak önemlidir.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Genel Bakış
Bu protokol, 7 günlük yeni doğan farelerde sol ventriküler morfoloji, fonksiyon ve koroner kan akışının ekokardiyografik değerlendirmesini tanımlar. Kardiyovasküler hastalığın erken başlangıcını incelemek için tasarlanmıştır ve araştırmacıların uygun tedavi önlemleri tasarlamasına olanak tanır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Kardiyovasküler fizyoloji
- Neonatal sağlık
- Ekokardiyografi
Arka Plan
- Protokol, yenidoğan farelerde kardiyak fonksiyon ve koroner akışı değerlendirmeye odaklanır.
- Bu yaş grubunda ekokardiyografik çalışmalar yapmanın zorluklarına değinir.
- Kardiyopatilerin erken tanınması, etkili müdahale için kritik öneme sahiptir.
- Uzunlamasına çalışmalar, sol ventriküler hemodinamik hakkında bilgiler sağlayabilir.
Çalışmanın Amacı
- Genetik değişikliklerin veya farmakolojik müdahalelerin kardiyak fonksiyon üzerindeki etkisini değerlendirmek.
- Yeni doğan farelerde kardiyovasküler hastalıkların erken tespit edilmesini kolaylaştırmak.
- Koroner akış parametreleri üzerinde uzunlamasına takip çalışmaları sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Isıtılmış platform elektrot pedlerine ECG jeli yerleştirilmesi.
- Elektrot aralığını genişletmek için alüminyum folyo şeritlerin kullanılması.
- Elektrot pedlerinin stabilite için bantla sabitlenmesi.
- Kardiyak parametreleri ölçmek için ekokardiyografik değerlendirmelerin yapılması.
Ana Sonuçlar
- Sol ventriküler morfoloji ve fonksiyonun başarılı bir şekilde değerlendirilmesi.
- Yeni doğan farelerde koroner kan akışının değerlendirilmesi.
- Kardiyovasküler hastalık için potansiyel erken belirtilerin tanımlanması.
- Gelecek çalışmalar için güvenilir bir protokolün oluşturulması.
Sonuçlar
- Protokol, yenidoğan farelerde kardiyak fonksiyonun incelenmesi için bir çerçeve sağlar.
- Kardiyovasküler sağlıkta erken müdahalenin önemini vurgular.
- Gelecekteki araştırmalar bu bulgulara dayanarak tedavi stratejileri geliştirebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Early-stage echocardiographic assessment in neonatal mice enables detection of cardiac structural and functional changes before overt disease, supporting predictive confidence in cardiovascular target validation. This protocol addresses a critical gap in preclinical cardiovascular research by enabling longitudinal, non-invasive evaluation of left ventricular and coronary flow parameters in the earliest postnatal period. The approach enhances translational continuity and de-risking for cardiovascular drug discovery portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of genetic or pharmacological perturbations on neonatal cardiac function and coronary flow.
- Supports biological de-risking by revealing early mechanistic effects in disease-relevant models.
- Facilitates predictive confidence in target selection and triage for cardiovascular programs.
Screening & Assay Development
- Establishes validated, quantitative echocardiographic endpoints for downstream compound screening.
- Standardizes measurement of left ventricular dimensions, wall thickness, and flow velocities for reproducibility.
- Prepares neonatal models for scalable, longitudinal assessment of therapeutic interventions.
Translational & Preclinical Research
- Aligns early cardiac phenotyping with disease progression and biomarker development.
- Enables continuity from neonatal discovery through preclinical validation of cardiovascular therapies.
- Supports risk-adjusted advancement decisions based on early functional readouts.
Pipeline & Workflow Integration
This echocardiographic protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum, enabling early hypothesis testing and mechanistic de-risking in neonatal cardiovascular models.
- Discovery Biology: Provides quantitative assessment of cardiac structure and function for hypothesis-driven studies.
- Screening: Delivers reproducible, standardized endpoints for evaluating intervention effects in neonatal mice.
- Analytics: Generates quantitative outputs such as chamber dimensions, flow velocities, and myocardial relaxation metrics for robust comparison.
- Translational Research: Bridges early mechanistic findings to preclinical biomarker alignment and disease modeling.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for diverse genetic and pharmacological cardiovascular studies.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in early cardiovascular research.
- Operational Value: Standardizes and scales echocardiographic assessments for reproducibility across studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by enabling early de-risking.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of cardiovascular assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neonatal mouse handling and echocardiographic imaging.
- Needs specialized instrumentation, including high-frequency transducers and ECG integration.
- Demands rigorous cross-team standardization for reproducible data acquisition and analysis.
- Adaptation may be needed for different mouse strains or disease models.
- Technical limitations include small animal size and temperature sensitivity, requiring careful procedural controls.
