Pulmoner Arteriyel Hipertansiyonun Bir Sıçan Modelinde Sağ Ventrikül Fonksiyonunun Kapsamlı Ekokardiyografik Değerlendirmesi
20 Ocak 2023
Bu protokol, pulmoner arteriyel hipertansiyonun sıçan modelinde sağ ventrikül morfolojisinin ve fonksiyonunun ekokardiyografik karakterizasyonunu açıklamaktadır.
Sağ ventrikül yapısının ve fonksiyonunun derinlemesine ekokardiyografik olarak değerlendirilmesi, pulmoner hipertansiyonun hayvan modellerinde yeni terapötik hedeflerin etkinliğini taramak için değerli bir araçtır. Bu protokolün temel avantajı, sağ atriyum ve sağ ventrikül morfolojisini değerlendirmek ve sağ ventrikül sistolik ve diyastolik fonksiyonlarını karakterize etmek için gerekli tüm ekokardiyografik görünümlerin ve ölçümlerin ayrıntılı bir tanımını sağlamasıdır. Bu teknik, Monokrotalin tarafından indüklenen pulmoner hipertansiyonun sıçan modelinin ekokardiyografik karakterizasyonunu açıklamaktadır.
Ekokardiyografın, sol ventrikül ile daha önce deneyimi olsa bile, sağ ventrikül görüntülemesinde pratik yapmak ve yetkin olmak için yeterli zaman harcaması önemlidir. Sıçanları bilinçlerini kaybettikten sonra indüksiyon odasından çıkararak başlayın ve onları dorsal decubitus pozisyonunda görüntüleme istasyonu hayvan platformuna aktarın. Bir buharlaştırıcıya bağlı bir burun konisi kullanarak izofluran uygulayın.
Her pençeye elektrot jeli uygulayın ve pençeleri hayvan platformunun elektrokardiyogram kurşun plakalarına sabitleyin. Göğsü tıraş ederek ve bir epilasyon maddesi kullanarak kürkü çıkarın. Bir rektal sıcaklık probunu yerine sabitleyin.
Pamuklu ruloları hayvanın sağ ve sol tarafına yerleştirin ve platform eğildiğinde pozisyonunu korumak için bantla sabitleyin. Görüntü elde etmek için, platformu 10 ila 15 derece sağa eğin ve yaklaşık beş derece aşağı doğru kaudal olarak getirin. Dönüştürücüyü, sıçanın sağ parasternal çizgisine işaret edecek şekilde hareket ettirin ve dönüştürücüyü indirin.
Aort ve mitral kapağın görünür olduğundan emin olmak için dönüştürücüyü saat yönünün tersine döndürün. M-modu numune hacim çizgisini sağ ventrikülün en geniş olduğu bölgeye yerleştirin ve kapıyı sağ ve sol ventrikülü kapsayacak şekilde ayarlayın. Dönüştürücüyü kaldırın ve sıçanın sağ parasternal çizgisine doğru hafifçe eğimli olacak şekilde yeniden konumlandırın.
Platformu hafifçe sağa eğilmiş bir konuma getirin. Dönüştürücüyü jelle temas edene kadar indirin. Sağ ventrikül çıkış izi görünene ve pulmoner kapak odakta ve açıkça görülebilene kadar platformu kaudal olarak sağa veya sola hareket ettirin.
Ardından, pulmoner arter kapağının B-Modu görüntüsünü kaydetmek için Mağaza İmzala'ya basın. Aynı B-Modu görüntü konumunu koruyarak, pulmoner kapaktan geçen akışın tanımlanmasına yardımcı olması için Color düğmesine basın. Hızı, en yüksek hız noktası görünür olacak şekilde ayarlayın.
Kan akışı spektrumunu ölçmek için PW veya Pulsed Wave tuşuna basın. PW açısını pulmoner kapaktan geçen akış yönüne paralel olarak hizalayın. Pulmoner hızları görüntülemek için update tuşuna basın.
Platformu sol köşeye ve mümkün olduğunca kraniyal olarak aşağı doğru eğin. Dönüştürücüyü saat yönünün tersine 30 ila 45 derece döndürün ve dönüştürücüyü hayvanın sağ omzuna veya kulağına işaret edecek şekilde hareket ettirin. Dönüştürücüyü jelle temas edene kadar indirin.
Sol ventrikül ve sol atriyumun görülebildiği, ancak sternum gölgesinin sağ ventrikülsüz duvarın üzerinde olduğu tipik bir dört odacıklı görünüm sağlayın. Sağ ventrikülün odaklanmış bir görünümünü elde ederek uygulanabilir dört odacıklı görünümü ayarlamak için dönüştürücüyü hareket ettirin. Maksimum düzlem elde edilene kadar gerekirse platformu hafifçe kaudal olarak hareket ettirin.
Sağ ventrikülün kısaltılmadığından ve sol ventrikül çıkış yolunun açılmadığından emin olun. TAPSE'yi görselleştirmek için M modu imlecini sağ ventrikül serbest duvarındaki triküspid anulustan geçirin ve TAPSE verilerini kaydetmek için Güncelle ve İmzala Deposu'na basın. B moduna basın ve ardından TV'deki akışın tanımlanmasına yardımcı olması için Color düğmesine basın. Kan akışı spektrumunu ölçmek için PW tuşuna basın.
B moduna dönün, dokuya basın ve Doku Doppler numune hacmi kapısını RV içermeyen duvardaki triküspid anulusa yerleştirin. Doku Doppler görüntüsünü görüntülemek için Güncelle'ye basın. PLAX görünümleri kullanılarak kalbin pozisyonu ve sol ventrikül morfolojisinin ilk değerlendirmesi yapıldı.
Modifiye PLAX görünümü kullanılarak sağ ventrikülün değerlendirilmesi, monokrotalin veya MCT ile tedavi edilen sıçanların, kontrol sıçanlarına kıyasla genişlemiş bir sağ ventriküle ve yer değiştirmiş sol ventriküle sahip olduğunu göstermiştir. MCT ile tedavi edilen sıçanlarda RVIDd, RVID'ler ve RVFWT'de anlamlı bir artış gözlendi ve sağ ventrikül serbest duvarının genişlemesini ve sağ ventrikül serbest duvarının kalınlaşmasını gösterdi. Modifiye PLAX görünümü, pulmoner arteri görselleştirmek ve pulmoner kapak çapını ölçmek için de kullanıldı.
Doppler görüntüleme kullanılarak pulmoner arter akım hızlarının ölçülmesi, kontrol sıçanlarında pulmoner akımın orta sistolde tepe hızı ile simetrik bir V şekli sergilediğini göstermiştir. MCT ile tedavi edilen sıçanlarda, tepe hızı daha yavaştı ve sistolde daha erken meydana geldi ve geç sistolde bir çentik gösterdi. Sağ ventrikül odaklı apikal dört odacıklı görünüm, sağ ventrikül ve sistolik alan ile sağ atriyal alanı ölçmek için kullanıldı.
MCT ile tedavi edilen sıçanlarda pulmoner arter basıncının artması nedeniyle sağ atriyal dilatasyon görüldü. Ayrıca, sağ ventrikül basıncı artmış ve sol ventrikülün normal eğriliğinin kontrolüne göre kaybedilmiştir. İntraventriküler septum da düzleşmiş görünüyordu.
Parlak ventrikül odaklı apikal dört odacıklı görünüm, triküspid anulusun M-mod sorgulamasından TAPSE'yi ölçmek için de kullanıldı. TAPSE, MCT ile tedavi edilen sıçanlarda önemli ölçüde azaldı ve bu da fonksiyonun tehlikeye girdiğini düşündürdü. Bu protokolün en zorlu kısmı optimal bir sağ ventrikül odaklı apikal dört odacıklı görünüm elde etmektir.
Ekokardiyografın sistol ve diyastol sırasında sağ ventrikülün tamamının görünümde olmasını sağlamasını öneriyoruz. Görüntüler sağ ventrikül odaklı apikal dört odacıklı görünüm ile elde edilir, daha sonra bir gerinim analizi için kullanılabilir, bu da ilk aşamalarda sağ ventrikül sistolik disfonksiyonunu değerlendirmek için kullanılabilecek güçlü bir araçtır.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, Monokrotalin ile indüklenen pulmoner arteriyel hipertansiyona sahip bir sıçan modelinde sağ ventriküler morfoloji ve fonksiyonun ekokardiyografik karakterizasyonunu detaylandırmaktadır. Protokol, sağ ventrikülün boyutu ve performansını değerlendirmek için yetkin görüntüleme tekniklerinin önemini vurgulamakta ve tedavi gören sıçanların sağ ventrikülünde önemli morfolojik değişiklikleri ortaya koymaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Araştırma Alanı
- Kardiyovasküler görüntüleme
- Pulmoner hipertansiyon
- Ekokardiyografi teknikleri
Arka Plan
- Pulmoner arteriyel hipertansiyon, sağ ventrikül fonksiyonunu etkiler.
- Ekokardiyografik değerlendirmeler, kardiyak yapıyı anlamak için kritiktir.
- Önceki çalışmalar, hayvan modellerinde pulmoner hipertansiyon indüklemek için monokrotalinin kullanılmasını içermiştir.
Kullanılan Yöntemler
- Sağ ventrikül değerlendirmesi için ekokardiyografik görüntüleme teknikleri
- Pulmoner hipertansiyon sıçan modeli
- Sağ atriyum ve sağ ventrikül boyutlarının ölçülmesi
Ana Sonuçlar
- MCT ile tedavi edilen sıçanlarda sağ ventrikülün önemli genişlemesi görülmüştür.
- RV duvar kalınlığı gibi önemli ekokardiyografik parametreler, değişmiş fonksiyonu göstermiştir.
- MCT ile tedavi edilen sıçanlarda düşük TAPSE değerleri, kardiyak fonksiyonun bozulduğunu düşündürmektedir.
Sonuçlar
- Çalışma, pulmoner hipertansiyonda sağ ventrikül değişikliklerinin ekokardiyografik değerlendirmesini doğrulamaktadır.
- Bu yaklaşım, yüksek basınçlara karşı kardiyak adaptasyonları anlamamızı artırmaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Comprehensive echocardiographic assessment of right ventricular function in rat models of pulmonary arterial hypertension (PAH) enables robust evaluation of therapeutic efficacy and mechanistic de-risking in preclinical drug discovery. Standardized, quantitative imaging of RV structure and function supports predictive confidence at the target validation and lead optimization stages. This capability is critical for portfolio triage and advancing novel PAH therapies targeting right ventricular remodeling.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables quantitative interrogation of right ventricular remodeling in response to candidate therapeutics.
- Supports mechanistic de-risking by linking molecular interventions to functional cardiac outcomes.
- Facilitates functional target validation for pathways implicated in PAH progression.
Screening & Assay Development
- Provides standardized, reproducible imaging endpoints for preclinical efficacy screening.
- Delivers quantitative RV metrics (e.g., RVIDd, TAPSE) for cross-study comparability.
- Enables assay readiness for high-confidence compound evaluation in rodent models.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical cardiac imaging outputs with translational biomarker strategies in PAH.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling longitudinal assessment of RV function.
- Reduces translational risk by providing disease-relevant functional endpoints.
Pipeline & Workflow Integration
This echocardiographic protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum for PAH, bridging early target validation with translational efficacy assessment.
- Discovery Biology: Quantitative RV imaging supports hypothesis testing and biological de-risking of novel targets.
- Screening: Standardized echocardiographic endpoints enable reproducible, scalable compound screening.
- Analytics: Provides objective measurements (e.g., RV dilation, TAPSE) for statistical comparison of treatment groups.
- Translational Research: Facilitates alignment of preclinical imaging with clinical cardiac biomarkers.
- Enterprise Reuse: Protocol can be adapted across PAH models and therapeutic modalities for consistent portfolio evaluation.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in PAH drug discovery.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of preclinical cardiac assessments.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and improves capital efficiency by enabling early functional readouts.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of PAH candidates targeting RV remodeling.
Implementation Considerations
- Requires specialized echocardiographic expertise for optimal RV imaging in rodents.
- Demands access to high-resolution ultrasound instrumentation and analytical software.
- Necessitates cross-team standardization of imaging protocols and data interpretation.
- Adaptation may be needed for different rodent models or disease severities.
- Technical challenges include achieving consistent RV-focused apical four chamber views.
