הערכה של מבנה הנכון חדרית ותפקוד בעכבר הדגם של תעוקת עורק ריאה על ידי Transthoracic אקו
Summary
תפקוד לקוי של חדר ממני (RV) הוא קריטי בפתוגנזה של מחלות לב וכלי דם, אך מתודולוגיות מוגבלות זמינות להערכתו. ההתקדמות שחלה באחרונה בתחום ההדמיה אולטרה סאונד מספקת אפשרות פולשני ומדויקת עבור מחקר RV אורך. בזאת, אנו פירוט שיטת אקו צעד אחר צעד תוך שימוש במודל עכברי של עומס יתר לחץ RV.
Abstract
נתונים קליניים המתעוררים תומכים ברעיון כי תפקוד לקוי של RV הוא קריטי בפתוגנזה של מחלות לב וכלי דם ואי ספיקת לב 1-3. יתר על כן, RV משפיע באופן משמעותי במחלות ריאה כגון יתר לחץ דם ריאתי עורקים (PAH). בנוסף, RV הוא רגיש להפליא לפתולוגיות לבביות, כוללים חדר השמאלי (LV) תפקוד לקוי, מחלה מסתמית או אוטם RV 4. כדי להבין את התפקיד של קרוואנים בפתוגנזה של מחלות לב, שיטה אמינה ולא פולשנית לגשת RV מבני ותפקודי היא חיונית.
המתודולוגיה אקו פולשנית טרנס בית החזה (TTE) המבוססת הוקמה ומאומתים לניטור שינויים דינמיים במבנה RV ותפקוד בעכברים בוגרים. להטיל לחץ קרוואנים, אנחנו עובדים מודל כירורגית של התכווצות ריאתי עורקים (PAC) ומדדנו את תגובת RV על פני תקופה של 7 ימים באמצעות microimaging אולטרסאונד בתדירות גבוההמערכת. עכברים שאם פעל שימשו כקבוצת ביקורת. תמונות נרכשו בעכברים מורדמים באורח קל בתחילת המחקר (לפני הניתוח), יום: 0 (מייד לאחר ניתוח), יום 3, ויום 7 (לאחר ניתוח). הנתונים נותחו במצב לא מקוון באמצעות תוכנה.
כמה חלונות אקוסטי (ב ', ז, ומצבי הצבע דופלר), שניתן להשיג באופן עקבי בעכברים, אפשרו למדידה אמינה לשחזור של מבנה RV (כוללים עובי קיר קרוואנים, בסוף דיאסטולי וממדים קצה הסיסטולי), ופונקציה ( שינוי חלקי באזור, קיצור השבר, מהירות שיא הרשות הפלסטינית, ופרש לחצי שיא) בעכברים נורמלים ולאחר PAC.
באמצעות שיטה זו, לחץ ההדרגתי וכתוצאה מPAC נמדד במדויק בזמן אמת באמצעות מצב דופלר הצבע והיה דומה למדידות לחץ ישירות שבוצעו עם צנתר microtip איכות גבוהה מילר. יחדיו, נתונים אלה מראים כי מדידות RV מתקבלות מcompl השוניםצפיות imentary באמצעות אקו הן אמינות, לשחזור ויכולות לספק תובנות בנוגע למבנה RV ותפקוד. שיטה זו תאפשר הבנה טובה יותר של התפקיד של תפקוד לקוי של לב RV.
Introduction
מבחינה היסטורית, הערכה פרוגנוסטיים של אי ספיקת לב התמקדה בLV, אשר קל לתמונה באמצעות אקו. מחקרים רבים על מבנה ותפקוד LV באמצעות אקו הובילו להקמתה של ערכים נורמלים למבנה LV ולתפקד 1,5,6. מדידות של גודל ותפקוד סיסטולי LV המתקבלות מתמונות דו ממדיות ודופלר הצבע הן בעלי חשיבות רבה מאחר שהם מאפשרים תיחום חזותי של תאים וגיאומטריה בפירוט רב לLV 7. M-Mode משמש לעתים קרובות למדידת ממדי LV וקיצור השבר (FS) בעכברים. בין הצופה ולהבדלי התוך הצופה הם נמוכות למדידות קוטר שימוש במצב זה, אך מדידות עובי קיר נוטות להיות די משתנה 7. דופלר פעמו עם הצבע (PW או דופלר הצבע) נעשה שימוש כדי להעריך regurgitation מסתמית 8,9.
בדומה לLV, RV ממלא תפקיד חשוב והוא p משמעותיredictor לתחלואה ותמותה בחולים הסובלים ממחלת 1,7,10 cardiopulmonary. עם זאת, הערכת אקו של RV היא מטבעו מאתגר בשל צורתו המורכבת 5,11 ועמדת retrosternal שחוסם את גלי אולטרסאונד 8,9. RV הוא עטיפת מבנה בצורה חצי סהר סביב LV ויש לו אנטומיה מורכבת עם קירות דקים, כי הם רגילים ללחץ והתנגדות לכלי דם ריאתי 6 נמוכים. כדי להתגבר על התנגדות גבוהה של כלי דם (PVR), RV מגביר ראשון בגודלו ועובר ביתר גידול. במחלות כרוניות כמו יתר לחץ דם ריאתי או מחלת כלי דם ריאתי, RV עובר התרחבות הדרגתית, סופו של דבר וכתוצאה מכך הידרדרות 4,5,10 תפקוד סיסטולי ודיאסטולי.
אקו ממלא תפקיד חשוב בסינון והאבחון של PAH למרות כמה מגבלות הנוכחיות ביכולת האבחון הקלינית שלה. היתרון העיקרי שלTTE טמון בכך שהוא אינו פולשני ושניתן לבצע אותו באורח קל מסומם, או אפילו בעלי חיים בהכרה 9. TTE גם מספק אומדן סביר של לחצי הרשות הפלסטינית, כמו גם הערכה מתמשכת של שינויים במבנה ובתפקוד RV 12,13. בשל התקדמות טכנית בTTE, הכוללת פיתוח של בדיקות מכאניות בתדירות גבוהה, המאפשר רזולוציה צירית של כ 50 מיקרומטר בעומק של 5-12 מ"מ, שיעור גבוה מסגרת (יותר מ 300 מסגרת / sec), ושיעורי דגימה גבוהים , אקו הוא כלי בחירת הדמיה 8,11 מהירות הכיווץ הקטנה בגודל עכבר לב.
ניטור אורך של תפקוד RV שימוש בתצוגות מרובות, כולל 2 ממדים (2D) ציר קצר וארוך, M-mode וחלונות אקוסטית דופלר לספק מידע משלים של האנטומיה RV ותפקוד. באופן קולקטיבי, מתודולוגיה זו מאפשרת הערכת אורך מלאה של פרמטרים המודינמיים קרוואנים בפיזיולוגיה והגדרה פתולוגית <sup> 4,7.
בזאת, אנו מספקים מתודולוגיה צעד אחר צעד מפורטת של שימוש TTE לא פולשנית לאפיון האנטומי RV ושינויים תפקודיים משניים לPAC בעכברים.
Protocol
Representative Results
Discussion
אנו מראים כי TTE מספק מתודולוגיה רגישה ולשעתק להערכה שגרתית של מבנה ותפקוד RV בעכברים. לפני הופעתו של TTE, מחקרים של RV התמקדו בעיקר במדידת RVSP באמצעות צנתור תקין לב, מסוף והליך פולשני 6,9,11,17.
דיווחים מוקדמים תארו מגוון רחב של טכניק…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
אנו מודים פרד רוברטס וכריס לבן לתמיכה טכנית למופת. אנו מודים של בית החולים לנשים בריגהם לב וכלי דם הפיזיולוגיה Core עבור מתן עם המכשור והכספים עבור עבודה זו. עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי NHLBI מעניק HL093148, HL086967, וHL 088,533 (RL), K99HL107642 וקרן אליסון (SC).
Materials
| High Frequency Ultrasound | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | Vevo 2100 | |
| High-frequency Mechanical Transducer | FUJIFILM VisualSonics, Inc. | MS250, MS550D, MS400 | |
| Millar Mikro Pressure Catheter | Millar | SPR-1000 |
Referenzen
- Anavekar, N. S., et al. Usefulness of right ventricular fractional area change to predict death, heart failure, and stroke following myocardial infarction (from the VALIANT ECHO Study). Am. J. Cardiol. 101, 607-612 (2008).
- Berger, R. M., Cromme-Dijkhuis, A. H., Witsenburg, M., Hess, J. Tricuspid valve regurgitation as a complication of pulmonary balloon valvuloplasty or transcatheter closure of patent ductus arteriosus in children < or = 4 years of age. Am. J. Cardiol. 72, 976-977 (1993).
- Marwick, T. H., Raman, S. V., Carrio, I., Bax, J. J. Recent developments in heart failure imaging. JACC Cardiovasc. Imaging. 3, 429-439 (2010).
- Souders, C. A., Borg, T. K., Banerjee, I., Baudino, T. A. Pressure overload induces early morphological changes in the heart. Am. J. Pathol. 181, 1226-1235 (2012).
- Karas, M. G., Kizer, J. R. Echocardiographic assessment of the right ventricle and associated hemodynamics. Prog. Cardiovasc. Dis. 55, 144-160 (2012).
- Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. Echocardiography in the assessment of right heart function. Eur. J. Echocardiogr. 9, 225-234 (2008).
- Rudski, L. G., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American Society of Echocardiography endorsed by the European Association of Echocardiography, a registered branch of the European Society of Cardiology, and the Canadian Society of Echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 23, 685-713 (2010).
- Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J. Am. Soc. Echocardiogr. 21, 1083-1092 (2008).
- Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ. Cardiovasc. Imaging. 3, 157-163 (2010).
- Polak, J. F., Holman, B. L., Wynne, J., Right Colucci, W. S. ventricular ejection fraction: an indicator of increased mortality in patients with congestive heart failure associated with coronary artery disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2, 217-224 (1983).
- Tanaka, N., et al. Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse. Circulation. 94, 1109-1117 (1996).
- Benza, R., Biederman, R., Murali, S., Gupta, H. Role of cardiac magnetic resonance imaging in the management of patients with pulmonary arterial hypertension. J. Am. Coll. Cardiol. 52, 1683-1692 (2008).
- Lang, R. M., et al. Recommendations for chamber quantification. Eur. J. Echocardiogr. 7, 79-108 (2006).
- Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol. Genomics. 16, 349-360 (2004).
- Schulz-Menger, , et al. Standardized image interpretation and post processing in cardiovascular magnetic resonance: Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) Board of Trustees Task Force on Standardized Post Processing. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 15, 35 (2013).
- Williams, R., et al. Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse-wave velocity in mice. Ultrasound Med. Biol. 33, 1368-1375 (2007).
- Senechal, M., et al. A simple Doppler echocardiography method to evaluate pulmonary capillary wedge pressure in patients with atrial fibrillation. Echocardiography. 25, 57-63 (2008).
- Frea, S., et al. Echocardiographic evaluation of right ventricular stroke work index in advanced heart failure: a new index. J. Card. Fail. 18, 886-893 (2012).
- Pokreisz, P. Pressure overload-induced right ventricular dysfunction and remodelling in experimental pulmonary hypertension: the right heart revisited. Eur. Heart J. Suppl. , H75-H84 (2007).
- Bauer, M., et al. Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice. Circ. Res. 108, 908-916 (2011).
