Waiting
Procesando inicio de sesión ...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Beoordeling van de rechter ventrikel structuur en functie in een muismodel van longslagader Vernauwing door Transthoracale Echocardiografie

Published: February 3, 2014 doi: 10.3791/51041
* These authors contributed equally

Summary

Rechterventrikel (RV) disfunctie is cruciaal voor het ontstaan ​​van hart-en vaatziekten, maar beperkt voorhanden zijn voor de evaluatie ervan. Recente ontwikkelingen in de echografie zorgen voor een niet-invasieve en accurate optie voor longitudinale RV studie. Hierin hebben we een stap-voor-stap echocardiografische onder toepassing van een muizenmodel van drukoverbelasting detail.

Abstract

Opkomende klinische gegevens ondersteunen het idee dat RV disfunctie is essentieel voor de pathogenese van cardiovasculaire ziekte en hartfalen 1-3. Bovendien is de RV significant beïnvloed bij longziekten zoals pulmonale hypertensie (PAH). Bovendien, de RV opmerkelijk gevoelig cardiale ziekten, waaronder linker ventrikel (LV) dysfunctie, valvulaire ziekte of RV infarct 4. Om de rol van RV in de pathogenese van hartziekten begrijpen, betrouwbare en niet-invasieve methode om structureel en functioneel naar de RV essentieel.

Een niet-invasieve trans-thoracale echocardiografie (TTE) gebaseerde methode werd opgesteld en gevalideerd voor het toezicht op dynamische veranderingen in RV structuur en functie bij volwassen muizen. RV stress te leggen, hebben we gebruik gemaakt van een chirurgische model van pulmonale arteriële vernauwing (PAC) en de gemeten RV respons over een periode van 7 dagen met een hoge frequentie ultrasoon microimagingsysteem. Schijn-geopereerde muizen werden als controles. Beelden werden in licht verdoofde muizen verworven bij aanvang (voor de operatie), dag 0 (onmiddellijk na de ingreep), dag 3 en dag 7 (na de operatie). De gegevens werden geanalyseerd met behulp van offline software.

Verschillende akoestische vensters (B, M, en Color Doppler modes), die consistent kan worden verkregen bij muizen, toegestaan ​​betrouwbare en reproduceerbare meting van RV structuur (waaronder RV wanddikte, eind-diastolische en eind-systolische dimensie) en functie ( fractionele gebied verandering, fractionele verkorting, PA pieksnelheid, en piekdruk gradiënt) in normale muizen en na PAC.

Met deze methode werd de druk-gradiënt gevolg van PAC nauwkeurig gemeten in real-time met Color Doppler modus en was vergelijkbaar met directe drukmetingen uitgevoerd met een Millar hifi microtip katheter. Tezamen bieden deze gegevens tonen aan dat RV metingen verkregen uit verscheidene complimentary bekeken met behulp van echocardiografie zijn betrouwbaar, reproduceerbaar en kan inzichten ten aanzien van RV structuur en functie te geven. Deze methode zal een beter begrip van de rol van RV cardiale dysfunctie inschakelen.

Introduction

Historisch gezien, prognostische evaluatie van hartfalen heeft zich gericht op de LV, die gemakkelijk te afbeelding via echocardiografie. Talrijke studies op LV structuur en functie met behulp van echocardiografie hebben geleid tot de vaststelling van de normale waarden voor LV structuur en functioneren 1,5,6. Metingen van LV grootte en systolische functie verkregen uit twee-dimensionale en Color Doppler beelden zijn van groot belang is, omdat de visuele afbakening van vakken en geometrie in groot detail voor de LV 7. M-modus wordt vaak gebruikt voor het meten LV afmetingen en fractionele verkorting (FS) bij muizen. Inter-observer en intra-observer variabiliteit zijn laag voor metingen diameter met deze modus, maar wanddiktemetingen neiging nogal variabel 7 te zijn. Gepulst Doppler met kleur (PW of Color Doppler) is gebruikt om valvulaire regurgitatie 8,9 evalueren.

Net als LV, de RV speelt een belangrijke rol en is een belangrijke predictor van morbiditeit en mortaliteit bij patiënten die lijden aan hart-ziekte 1,7,10. Echter, echocardiografische evaluatie van RV inherent uitdagend vanwege de complexe vorm 5,11 en zijn retrosternale positie dat blokkeert de ultrasone golven 8,9. RV is een halvemaanvormige structuur wikkelen rond de LV en heeft een complexe anatomie met dunne muren die zijn gewend aan lage druk en weerstand tegen longvaatbed 6. Tot verhoogde vasculaire weerstand (PVR) te overwinnen, de RV eerste in omvang toeneemt en ondergaat hypertrofieën. Bij chronische ziekten zoals pulmonale hypertensie of pulmonaire vasculaire ziekte, RV ondergaat progressieve dilatatie, uiteindelijk resulterend in de verslechtering van de systolische en diastolische functie 4,5,10.

Echocardiografie speelt een belangrijke rol bij de screening en diagnose van PAH ondanks beperkingen aanwezig zijn in de klinische diagnostische mogelijkheden. Het belangrijkste voordeel vanTTE hierin gelegen dat het niet-invasief en kan gemakkelijk worden uitgevoerd op verdoofd of zelfs bewust dieren 9. TTE biedt ook een redelijke schatting van de PA druk, evenals een voortdurende evaluatie van de veranderingen in RV structuur en functie 12,13. Als gevolg van de technische vooruitgang in de TTE, die de ontwikkeling van hoogfrequente mechanische probes bevatten, waardoor axiale resolutie van ongeveer 50 micrometer op een diepte van 5-12 mm, hoge frame rates (groter dan 300 frames / sec), en een hoge sampling rates , echocardiografie is een keuze instrument voor de beeldvorming van de snel aanbestedende kleine formaat muizenhart 8,11.

Longitudinale monitoring van RV functie met behulp van meerdere weergaven, inclusief 2-dimensionale (2D) korte en lange as, M-modus en Doppler akoestische ramen zorgen voor aanvullende informatie van RV anatomie en functie. Collectief, deze methode maakt het mogelijk volledige longitudinale beoordeling van RV hemodynamiek in de fysiologie en pathologische instelling

Hierin geven we een gedetailleerde stap-voor-stap methode van het gebruik van niet-invasieve TTE RV anatomische en functionele veranderingen secundair aan PAC in muizen te karakteriseren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Chirurgische Procedure

  1. Verkrijgen van 8 weken oude mannelijke C57BL / 6 muizen en acclimatiseren voor een week voor elke experimentele procedures worden uitgevoerd.
  2. Vóór beeldvorming wordt arteria-pulmonalis uitgevoerd zoals eerder beschreven 14 overeenkomstig AVMA richtlijnen en goedgekeurd IACUC protocollen.
    Echocardiografische Images Acquisition en Metingen
    Alle afkortingen zijn samengevat in Tabel 1.

1. Parasternale Long As (Plax) M weergavemodus te verkrijgen RV Chamber Dimension, fractionele verkorting (FS), en RV Wanddikte

  1. Gebruik B Mode instelling om een ​​volledige LV parasternale lange as zicht te krijgen. Met het dier liggend in een liggende positie op het platform (zie toelichting 6.1. En 6.2.), De positie van de 40 MHz ultrasone sonde (MS550D) op het dier met ongeveer 30 ° hoek tegen de klok in naar links parasternale lijn met de inkeping wijzend caudaal ( (figuur 1D) een volledige LV kamer in het midden van het scherm te verkrijgen.
  2. Zodra de juiste oriëntatiepunten (RV, LV, MV, Ao, LA) zoals weergegeven in figuren 2A en 2B zijn duidelijk zichtbaar, schakelaar M functie. Een indicator lijn zal verschijnen op het scherm in de omgeving M Mode. De lijn moet worden geplaatst om te gaan door het breedste gedeelte van RV kamer met behulp van Ao als oriëntatiepunt (figuren 2A en B).
  3. In deze visie moet de RV muur en IVS duidelijk zichtbaar zijn. Zorg ervoor dat de focus diepte ligt in het centrum van RV kamer. Noteer de gegevens met cine winkel voor meting RV kamer dimensie, FS en RV wanddikte off-line. Voorbeelden van M-modus beelden worden getoond in Figuren 2C en 2D. (Zie bijlage 6.3.)

2. Parasternale Short-as View at MidPapillaire Level te verkrijgen Fractional Changes Area (FAC)

  1. Uit het bovenstaande (Figuur 1A) beschreven positie, overschakelen naar B Mode en draai de sonde 90 ° naar rechts tot het parasternale korte-as view (Figuur 1B) te verkrijgen. Tip de sonde enigszins langs de x-as van de sonde naar de obstructieve weergave van het borstbeen voorkomen.
  2. Beweeg een beetje op en neer langs de y-as van de sonde naar de mid papillaire niveau te verkrijgen (zie opmerking 6.4.)
  3. In deze weergave worden de papillaire spieren zich typisch op de 2 en 5 uur (afbeelding 3).

3. Parasternale Short-as View at Aortaklep Level (RV PSax Aorta Level) te verkrijgen RV wanddikte en PA Peak Velocity

  1. Uit het bovenstaande (Figuur 1B) beschreven staat, zet de sonde op de y-as naar schedel tot de aorta-klep sectie kruis toont in het midden van het venster.
  2. Rechter ventrikel uitstroom tract (RVOT) moet zichtbaar zijn op de top als een halve maan-vormige structuur met tricuspidaalklep scheiden van de RV van RA, zoals geïllustreerd in de figuren 4A en 2 B. Noteer de gegevens met behulp van cine petto voor de meting van RV wanddikte off-line. (Zie toelichting 6.5.)
  3. Blijven op dezelfde positie. (Zie opmerking 6.6.)
  4. Schakel over naar Color Doppler-modus en plaats de gele PW-gestippelde lijn parallel aan de stroomrichting in het vat. Merk op dat blauwe en rode kleuren geven vloeien weg van en naar de sonde, respectievelijk (figuren 4C en 4D).
  5. Plaats de PW cursor op het puntje van de pulmonaire klepbladen. (Zie opmerking 6.7.) Record gegevens met behulp van cine winkel. Meet PA pieksnelheid off-line.

4. Gemodificeerde parasternale Long-as View van RV en PA te verkrijgen PA Peak Velocity

  1. Doorgaan op B Mode instelling, de positie van de sonde (MS550D of MS250) Naar rechts parasternale lijn (figuur 1C) en langzaam titel de sonde ongeveer 30-45 ° hoek op de y-as van de sonde (figuur 1D) naar de borst van de muizen duidelijk visualiseren PA oversteken aorta zoals weergegeven in figuren 5A en 5 B.
  2. Schakel over naar Color Doppler-modus en plaats de gele PW-gestippelde lijn parallel aan de stroomrichting in het vat (figuren 5C en 5 D). Plaats de PW cursor op het puntje van de pulmonaire klepbladen. (Zie opmerking 6.6.) Record gegevens met behulp van cine winkel en meet PA pieksnelheid off-line.

5. Gegevens Berekening en Analyse

  1. RV wanddikte kan worden berekend uit de resultaten van RV PSax aorta niveau als hierboven (Protocol 3) beschreven B Mode data. Selecteer het 2D gebied tracing tool om het gebied van de RV muur op te sporen diastole (zie roze gebied in Figuur 6). Vervolgens de afstand opsporen instrument om de binnenste en buitenste omtrek van de wand van RVOT sporen (zie blauwe lijnen in figuur 6). Neem het gemiddelde van de binnenste en buitenste omtrekken. De vergelijking , Berekenen we RV Muur (RVW) dikte. (Zie opmerking 6.8.)
  2. Voor andere standaard parameters, verwijzen wij u naar de handleidingen van de respectieve fabrikanten om data-analyse uit te voeren.

6. Notes

  1. Alle beelden worden verzameld met behulp van de Vevo 2100 systeem. Vergelijkbare afbeeldingen kunnen worden verkregen met behulp van echografie beeldvormende systemen van andere fabrikanten, en de relatieve voor-en nadelen van de verschillende ultrasound instrumenten zijn eerder vergeleken 8,12,15. Het wordt aanbevolen dat alle afbeeldingen moeten worden verkregen en geanalyseerd in een blinde manier waar mogelijk.
  2. De juiste keuze van anesthesie, zoals een kort dfiguratie van geïnhaleerd isofluraan (2-3% te induceren, en 1,0% te handhaven) is cruciaal voor het behoud van de hartslag bij normale fysiologische tarieven (boven 500 slagen / min), waardoor we reproduceerbare en consistente basale en verhoogde pulmonale arteriële detecteren systolische druk in de studie.
  3. Zorg ervoor dat de gegevens op de hoogst mogelijke framerate mogelijk opvangen (> 200 beelden / sec).
  4. Kijk voor het uitzicht met de grootste kamer dimensie.
  5. Belemmeringen door ribben en het borstbeen grotendeels te wijten aan retrosternale positie van de RV's is de grootste belemmering voor het verkrijgen van uitstekende afbeeldingen in deze manier van beeldvorming van de RV. Door omleggen van het dier of de sonde, kan een operator het overwinnen van de sternale blok en het verkrijgen van noodzakelijke uitzicht van de RV. Dit duurt 5-15 minuten, afhankelijk van de fysiologie van het dier.
  6. U kan nodig zijn om sonde te schakelen naar MS250 sinds MS550D probe kan gebruikt worden in sham en muizen voor PAC en de 40 MHz probe in staat is om op te nemenpieksnelheid van 300-1.500 m / sec, terwijl MS250 is in staat om het park snelheid tot vastleggen tot 4000 mm / sec.
  7. Het is aanvaardbaar om een ​​probe hoek kleiner dan 20 ° voor nauwkeurige meting van PA pieksnelheid hebben.
  8. Consistente metingen van RV wanddikte en omgeving / dimensies werden gemaakt met behulp van meerdere akoestische ramen, in zowel de lange-en korte-as. De keuze van een aantal van deze vensters is afhankelijk van de ervaring van de operator en konden verklaren variabiliteit premie verschillende statistische resultaten zijn.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

In deze studie werd een nulmeting echocardiografie uitgevoerd 48 uur voorafgaand aan de operatie. Muizen werden willekeurig in twee groepen. Muizen kregen longslagader occlusions (PAC) en sham operaties (Sham). Echocardiografie werd uitgevoerd op dag 0, 3 en 7 na chirurgische ingreep. De dieren werden onmiddellijk gedood na de laatste echocardiografie en harten waren voor histologische evaluatie geoogst. Catheterisatie werd uitgevoerd in subgroep (n = 3 en 2 voor dag 0 en 7, respectievelijk) AKP muizen RVSP meten via drukkatheter.

Alle beeldgegevens verkregen werd geanalyseerd off-line. Belangrijk, werden echoscopisten verblind voor de procedures die de dieren ondergaan. De beelden die in deze studie werden twee onafhankelijke beeldsensoren. De variabiliteit inter-en intra-observer werd getest, en vond minder dan 6% en 11%, respectievelijk te zijn. De metingen werden verkregen met behulp van alle beschikbare akoestische ramen- B Mode, M Mode en Color Doppler beelden samen genomen werden gebruikt bij de beoordeling van RV structuur en functie. Alle metingen werden gemiddeld over 5 cardiale cycli. Voor elke meting, de gemiddelde waarde en de standaardafwijking (SD) werd verkregen. Vaak werden gelijkaardige metingen van verschillende beeldvormende ramen om aanvullende informatie en meerdere data-punten te behalen voor de vergelijking van nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.

Zoals getoond in figuren 7A en 7 B kunnen systolische functie van RV gemeten in Plax oog als% FS of midden papillaire spier aanzicht in% FAC, respectievelijk. Hoewel de afname van FAC al significant op dag 0, de daling van FS slechts significant op dag 7 (n = 6, p <0.01). Een belangrijk nadeel van deze opvatting is dat vanwege de retrosternale positie van RV en soms door de obstructie veroorzaakt door de ribben, dient veel zorg te worden genomen om de de RV verkrijgen nauwkeurig tonende maximale diameter van de rechter ventrikel zonder verkorting van de afbeelding. Kleine variaties in RV diameter kan maskeren kleine maar significante wijzigingen in de functie. Daarentegen is% FAC duidelijk verminderd na PAC, zelfs op dag 0 direct na de occlusie PA (n = 6, p <0,05) en daalde vervolgens geleidelijk overwerk (n = 6, p <0,001). Daarom moet% FAC worden gebruikt als primaire maat voor RV functie en% FS als secundaire maatregel. Het is opmerkelijk dat FAC% is aangetoond dat een betrouwbare voorspeller van hartfalen, plotselinge dood, beroerte en / of mortaliteit 3,4,10,16 zijn.

De RV dilatatie kan worden gemeten in de lange-en korte-as als RV kamer dimensie (RVIDd) en RV gebied diastole (figuren 7C en 7 D). De betrouwbaarheid van de echo afgeleid RVIDd in kleine knaagdieren is inderdaad niet zo betrouwbaar als die maatregelen bij de mens. Dit betekent een belangrijke kanttekening bij het meten RVID in muizen. In kleine animals de RVID is duidelijker zichtbaar in de lengteas weergave, in plaats van de apicale vier kameraanzicht, zoals vaak gebeurt bij mensen. Belangrijker is echter de endocardiale definitie van de voorste muur is vaak niet optimaal onder de lange termijn as en schuine beeldvorming kan grootte maatregelen onderschatten. We vinden dat RV gebied maatregel in het midden papillairspier weergave is een meer reproduceerbare en betrouwbare surrogaat voor RV kamer dimensie en RV dilatatie in muizen.

RV gratis wanddikte, als een marker van RV hypertrofie, kan nauwkeurig worden bepaald met behulp van ofwel M-modus of de zone-methode trace (figuren 7E en 7 F). Evenzo kan de PA pieksnelheid ook verkrijgbaar tijdens Plax of SAX stand (figuren 7G en 7H, respectievelijk). Betrouwbare metingen van PA pieksnelheid en dus, piek-drukgradiënt binnen de PA kan worden verkregen met behulp van Doppler van de Kleur in both korte-en lange-as akoestische ramen (figuren 7G en 7H). Opgemerkt zij dat deze snelheid metingen hoek afhankelijk en dus wordt het aanbevolen om snelheden met meerdere weergaven verkrijgen en met gelijke loopsnelheid voor alle traces (groter dan 100 mm / sec).

Tenslotte Figuur 8 toont dat invasieve echocardiografie is een levensvatbaar alternatief voor de terminal juiste hartkatheterisatie methode als de gouden standaard voor RVSP meting 9. Voor de 5 dieren, catheterisatie voor vergelijking van RVSP meetmethoden uitgevoerd en berekeningen druk waren zeer vergelijkbaar (Pearson correlatiecoëfficiënt r = 0,943, p> 0,05). In echocardiografie, is de PA pieksnelheid betrouwbaar gewaardeerd, en daaruit volgt dat de berekening van de PA top snelheid is ook reproduceerbaar. Bovendien maakt deze werkwijze voor seriële metingen van de pulmonale druk gradient in de tijd.

Samenvattend kan de invasieve echo-gebaseerde beeldvorming van pas RV structurele en functionele remodellering lengterichting vergelijkbaar met wat is gebruikt in LV volgen.

Figuur 1
Figuur 1. Grafische afbeeldingen van de afbeeldingsprobe positie. Rode lijn die de positie van de probe voor het verkrijgen van A, parasternale lange as B, parasternale korte as, C, bewerkt parasternale aanzicht lange as en D, de xy richting van de sonde. Klik hier voor grotere afbeelding.

"Figuur Figuur 2. Parasternale lange as (Plax) uitzicht. Grafische illustratie en representatieve Plax beelden van A, sham en B, PAC muis hart. Tot de belangrijkste bezienswaardigheden te zien in de weergave gebieden volgt. 1: Rechter ventrikel (RV), 2: Linker ventrikel (LV), 3: Aorta (Ao), 4: mitralisklep (MV), 5: Linker atrium (LA), 6: diastolische dimensie van de rechter ventrikel (D), 7: De systolische dimensie van de rechter ventrikel (S), 8: Rechts ventriculaire wand (RVW), 9:. septum (IVS) Klik hier voor grotere afbeelding.

Figuur 3 Figuur 3. Parasternale korte as view (PSax) halverwege de pap van de rechter ventrikel (RV). Grafische illustratie, representatief beeld in PSax halverwege papillairspier niveau en H & E kleuring van A, sham en B, PAC muis hart. Tot de belangrijkste bezienswaardigheden te zien in het oog zijn als volgt. 1: rechter ventrikel (RV), 2: septum (IVS), 3: linker ventrikel (LV), en 4 & 5:. Papillairspieren Klik hier voor grotere afbeelding.

Figuur 4
Figuur 4. Parasternale korte as view (PSax) bij aorta-niveau. Grafische illustratie en representatieve B Mode beeldenvan A, sham en B, PAC muis hart. Grafische illustratie en Color Doppler beelden van C, sham en D, PAC muis hart. Tot de belangrijkste bezienswaardigheden te zien in het oog zijn als volgt. 1: rechter ventrikel uitstroom-darmkanaal (RVOT), 2: tricuspidalisklep (TV), 3: Rechter atrium (RA), 4: Linker atrium (LA), 5: Aortaklep (AV), 6: Pulmonaalklep (PV), en 7:. Longslagader (PA) Klik hier voor grotere afbeelding.

Figuur 5
Figuur 5. Modified parasternale lange as (Plax) weergave van rechter ventrikel (RV) en de longslagader (PA). Grafische illustratie, vertegenwoordiger gewijzigd Plax afbeeldingen en H & E histologie van B, PAC muis hart. Grafische illustratie en Color Doppler beelden van C, sham en D, PAC muis hart. Tot de belangrijkste bezienswaardigheden te zien in de weergave gebieden volgt. 1: Rechter ventrikel (RV), 2: Linker ventrikel (LV), 3: Aorta (Ao), 4: Linker atrium (LA), en 5:. Longslagader (PA) Klik hier voor grotere afbeelding.

Figuur 6
Figuur 6. RV wanddikte van parasternale korte as view (PSax) op aorta level view. Grafische illustratie PSax-beeld van hart sectie bij aorta-niveau. Meting van RV wanddikte kan worden afgeleid uit het gebied / lengte. Roze tint Aanwijses gebied van RV vrije wand en blauwe lijn geeft innerlijke en uiterlijke omtrekken van RV.

Figuur 7
Figuur 7. Structurele en functionele evaluaties van rechter ventrikel (RV). A, fractionele verkorting (FS), verkregen met behulp van M-modus op Plax. B, Fractional gebied verandert (FAC), verkregen met behulp van PSax halverwege pap niveau. C, Rechts ventriculaire kamer dimensie in diastole (RVIDd) verkregen met behulp van M-modus op Plax. D, End diastolische rechterkamer gebied zijn verkregen met behulp van PSax halverwege pap niveau. E, Rechts ventriculaire wanddikte diastole verkregen met behulp van M-modus op Plax en F, PSax op aorta-niveau. Longslagader pieksnelheid verkregen bij G, gewijzigd Plaxbij RV en PA uitzicht en H, PSax op aorta-niveau. Sham, n = 6 en PAC, n = 6, *, p <0,05. Klik hier voor grotere afbeelding.

Figuur 8
Figuur 8. Correlatie van longslagader (PA) druk gemeten met behulp van echocardiografie (ECHO) en Millar microtip drukkatheter (katheter). Voor echocardiografie, piek-drukgradiënt werden berekend uit PA piek snelheden met behulp van aangepaste wet van Bernoulli. De piek-druk gradiënten (gemeten ter plaatse van de vernauwing) waren consistent met RVSP via catheterisatie met een correlatiecoëfficiënt 0,943 (n = 5).

Tricuspidalisklep </ Tr>
Volledige naam Afkorting
Linkeratrium LA
Linker ventrikel LV
Rechterboezem RA
Rechterventrikel RV
Aorta Ao
Longslagader PA
Aortaklep AV
Mitralisklep MV
TV
Pulmonaalklep PV
Septum IVS
Papillairspier PM
Fractionele verkorting FS
Fractional gebied verandering FAC
Parasternale lange as view Plax
Parasternale korte as view PSax
Transthoracale echocardiografie TTE
Longslagader vernauwing PAC
Rechts systolische druk RVSP
Pulmonale arteriële hypertensie PAH
Rechter ventrikel uitstroom-darmkanaal RVOT
Rechterkamer interne dimensie in diastole RVIDd

Tabel 1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

We zien dat TTE verschaft een gevoelige en reproduceerbare methode voor routinematige beoordeling van RV structuur en functie bij muizen. Vóór de komst van TTE, studies van de RV grotendeels gericht op RVSP meting via rechter hart catheterisatie, een terminal en invasieve procedure 6,9,11,17.

Voorafgaande rapporten hebben een verscheidenheid aan technieken beschreven voor het uitvoeren van juiste hart metingen 3,4,11,17-19. De meerderheid van de eerdere studies RV grootte en structurele gegevens in een overwegend kwalitatieve dan kwantitatieve manier 5. Een normalisatie van RV assessment is dus nog steeds in de beginfase ondanks recente interesse in RV functie in de context van PAK en andere modellen van ziekten 9,19.

Tezamen bieden deze gegevens tonen aan dat niet-invasieve methode van beeldvorming een betrouwbaar en waardevol instrument voor de vroegtijdige evaluatie van RV disfunctie kan zijn. We establiwerpen een imaging methode om niet-invasief te visualiseren RV structurele en functionele veranderingen in real time via een aantal aanvullende beeldvorming ramen en gebenchmarkt onze-echo-gebaseerde methode van druk-gradiënten tegen de conventionele goudstandaard RVSP meting door katheterisatie.

Wanneer lengterichting afgebeeld, na een acuut letsel, zoals PAC, de RV onderhevig aan een snelle verbouwing en de dynamische veranderingen reproduceerbaar kan worden vastgelegd door middel van beeldvorming. De beeldgegevens in combinatie met de stappen in deze methodiek, samen met verdere vooruitgang in technologie, zoals 2D strain imaging, 3D-echocardiografie, en het gebruik van spikkel-training 20 zal een systematische echocardiografische evaluatie van RV 12,15 verbeteren. Dit zou kunnen leiden tot een verhoogde therapeutische interventie in de pathologie van hart-en vaatziekten door het toelaat eerdere ziekte detectie.

Samenvattend kan TTE een essentiële eerste stap op weg naar een Begrijpend biedennsive analyse van cardiale status en kan dienen als een effectieve ontdekking en beoordelingsinstrument van fysiologische veranderingen in de structuur en functie. Omdat TTE is een niet-invasieve en breed toegankelijk beeldvormende modaliteit, het biedt de mogelijkheid om onderzoeken van cardiale ziekten die high-throughput en snelle gegevensverzameling vereist helpen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Er is niets te onthullen.

Acknowledgments

Wij danken Fred Roberts en Chris White voor voorbeeldige technische ondersteuning. Wij danken Brigham Women's Hospital Cardiovascular Physiology Core voor het verstrekken van de instrumentatie en de fondsen voor dit werk. Dit werk werd mede ondersteund door NHLBI verleent HL093148, HL086967 en HL 088533 (RL), K99HL107642 en de Stichting Ellison (SC).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. 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).
  3. Marwick, T. H., Raman, S. V., Carrio, I., Bax, J. J. Recent developments in heart failure imaging. JACC Cardiovasc. Imaging. 3, 429-439 (2010).
  4. 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).
  5. Karas, M. G., Kizer, J. R. Echocardiographic assessment of the right ventricle and associated hemodynamics. Prog. Cardiovasc. Dis. 55, 144-160 (2012).
  6. Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. Echocardiography in the assessment of right heart function. Eur. J. Echocardiogr. 9, 225-234 (2008).
  7. 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).
  8. Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J. Am. Soc. Echocardiogr. 21, 1083-1092 (2008).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Tanaka, N., et al. Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse. Circulation. 94, 1109-1117 (1996).
  12. 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).
  13. Lang, R. M., et al. Recommendations for chamber quantification. Eur. J. Echocardiogr. 7, 79-108 (2006).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Williams, R., et al. Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse-wave velocity in mice. Ultrasound Med. Biol. 33, 1368-1375 (2007).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Bauer, M., et al. Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice. Circ. Res. 108, 908-916 (2011).

Tags

Geneeskunde trans-thoracale echocardiografie (TTE) rechter ventrikel (RV) longslagader vernauwing (PAC) pieksnelheid rechter ventrikel systolische druk (RVSP)
Beoordeling van de rechter ventrikel structuur en functie in een muismodel van longslagader Vernauwing door Transthoracale Echocardiografie
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Cheng, H. W., Fisch, S., Cheng, S.,More

Cheng, H. W., Fisch, S., Cheng, S., Bauer, M., Ngoy, S., Qiu, Y., Guan, J., Mishra, S., Mbah, C., Liao, R. Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography. J. Vis. Exp. (84), e51041, doi:10.3791/51041 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter