تقييم البطين الأيمن هيكل وظيفة في نموذج الفأر من الشريان الرئوي عبر الصدر عن طريق انقباض ضربات القلب
Summary
البطين الأيمن (RV) أمر حاسم لضعف التسبب في أمراض القلب والشرايين، ولكن هي المنهجيات المتاحة لتقييمها. التطورات الحديثة في مجال التصوير بالموجات فوق الصوتية توفير خيار موسع ودقيق للدراسة RV طولية. هنا، ونحن بالتفصيل طريقة خطوة بخطوة تخطيط صدى القلب باستخدام نموذج الفئران من الضغط RV الزائد.
Abstract
دعم الناشئة البيانات السريرية فكرة أن الخلل الوظيفي RV أمر بالغ الأهمية لالتسبب في أمراض القلب والشرايين وقصور القلب 1-3. وعلاوة على ذلك، يتأثر بشكل كبير RV في أمراض الرئة مثل ارتفاع ضغط الدم الرئوي الشريان (PAH). بالإضافة إلى ذلك، RV حساس بشكل ملحوظ لأمراض القلب، بما في ذلك البطين الأيسر (LV) ضعف، وأمراض الصمامات أو RV احتشاء 4. لفهم دور RV في التسبب في أمراض القلب، وهي طريقة موثوقة وموسع للوصول إلى RV هيكليا ووظيفيا أمر ضروري.
تأسست منهجية وتخطيط صدى القلب عبر الصدر موسع (TTE) بناء والتحقق من صحتها لرصد التغيرات الدينامية في هيكل RV وظيفة في فئران بالغة. لفرض RV الإجهاد، قمنا بتوظيف نموذج الجراحي للانقباض الشريان الرئوي (PAC) وقياس استجابة RV خلال فترة 7 أيام باستخدام الموجات فوق الصوتية عالية التردد microimagingالنظام. واستخدمت صورية تعمل الفئران والضوابط. تم الحصول على الصور في الفئران تخدير طفيفة في الأساس (قبل الجراحة)، اليوم 0 (فورا بعد الجراحة)، يوم 3، ويوم 7 (بعد الجراحة). تم تحليل البيانات باستخدام برنامج حاليا.
عدة نوافذ الصوتية (B، M، وسائط لون دوبلر)، والتي يمكن الحصول عليها باستمرار في الفئران، وسمحت لقياس موثوقة وقابلة للتكرار هيكل RV (بما في ذلك RV سمك الجدار، نهاية الانبساط وأبعاد نهاية الانقباضي)، وظيفة ( التغيير كسور المنطقة، تقصير كسور، PA ذروة السرعة، وذروة التدرج الضغط) في الفئران العادية وبعد PAC.
باستخدام هذا الأسلوب، والضغط الناجم عن الانحدار PAC تم قياسها بدقة في الوقت الحقيقي باستخدام وضع لون دوبلر وكان مشابه لقياسات الضغط المباشر أجريت مع ميلار عالية الدقة microtip القسطرة. أخذت معا، وإظهار هذه البيانات التي تم الحصول عليها من القياسات RV مختلف مجمعاتمشاهدة imentary باستخدام ضربات القلب يمكن الاعتماد عليها، ويمكن استنساخه تقديم رؤى بشأن هيكل RV وظيفة. وهذه الطريقة تمكن من فهم أفضل لدور RV ضعف القلب.
Introduction
تاريخيا، ركزت تقييم النذير من قصور في القلب على الوقف، والتي من السهل لصورة عبر ضربات القلب. وقد أدت العديد من الدراسات على هيكل LV وظيفة باستخدام ضربات القلب إلى إنشاء القيم الطبيعية للهيكل LV وتعمل 1،5،6. قياسات حجم LV الانقباضي وظيفة تم الحصول عليها من صور ثنائية الأبعاد واللون دوبلر ذات أهمية كبيرة لأنها تسمح ترسيم البصرية حجرات والهندسة بقدر كبير من التفصيل لLV 7. وكثيرا ما يستخدم M-الوضع لقياس أبعاد LV وتقصير كسور (FS) في الفئران. بين المراقب وتقلباته داخل مراقب منخفضة لقياس القطر باستخدام هذا الوضع، ولكن قياسات سمك الجدار تميل إلى أن تكون متغيرة تماما 7. وقد استخدم دوبلر نابض مع اللون (PW أو لون دوبلر) لتقييم قلس صمامي 8،9.
مماثلة لLV، وRV تلعب دورا هاما وكبيرا هو عredictor من المراضة والوفيات في المرضى المصابين بأمراض القلب 1،7،10. ومع ذلك، وتقييم تخطيط صدى القلب من RV يمثل تحديا بسبب شكل مجمعها 5،11 وموقعها خلف القص بطبيعتها الذي يمنع الموجات فوق الصوتية 8،9. RV هو على شكل هلال هيكل التفاف حول LV ولها التشريح المعقدة مع رقيقة الجدران التي اعتادوا على ضغط منخفض ومقاومة الأوعية الدموية الرئوية 6. للتغلب على المقاومة الوعائية مرتفعة (PVR)، ويزيد RV الأولى في حجم ويخضع hypertrophies. في الأمراض المزمنة مثل ارتفاع ضغط الدم الرئوي أو أمراض الأوعية الدموية الرئوية، RV يخضع لتوسع التدريجي، مما أدى في نهاية المطاف إلى تدهور الانقباضي والانبساطي وظيفة 4،5،10.
تخطيط صدى القلب يلعب دورا هاما في الفحص والتشخيص من الهيئة العامة للإسكان على الرغم من بعض القيود الحالية في قدرتها التشخيص السريري. والميزة الرئيسية لTTE يكمن في أنه موسع، وأنه لا يمكن أن يؤديها على محمل الجد مخدرا، أو حتى الحيوانات واعية 9. كما يوفر TTE تقدير معقول من الضغوط السلطة الفلسطينية، فضلا عن التقييم المستمر للتغيرات في هيكل RV وظيفة 12،13. بسبب التقدم التقني في تتيه، والتي تشمل تطوير تحقيقات ميكانيكية عالية التردد، مما يسمح القرار المحوري من حوالي 50 ميكرون على عمق 5-12 مم، ارتفاع معدلات الإطار (أكبر من 300 إطار / ثانية)، وارتفاع معدلات أخذ العينات ، ضربات القلب هو أداة خيار لتصوير التعاقد بسرعة صغيرة الحجم قلب فأر 8،11.
رصد طولية من وظيفة RV باستخدام طرق متعددة، بما في ذلك 2 الأبعاد (2D) محور القصير والطويل، ووضع M-دوبلر النوافذ الصوتية تقديم معلومات تكميلية من RV التشريح والوظيفة. بشكل جماعي، ويسمح هذا منهجية تقييم طولية كاملة من ديناميكا الدم RV في الفيزيولوجيا المرضية ووضع <suع> 4،7.
هنا، ونحن نقدم خطوة بخطوة منهجية مفصلة من استخدام TTE موسع لتوصيف RV التشريحية وتغييرات وظيفية الثانوية لPAC في الفئران.
Protocol
Representative Results
Discussion
علينا أن نظهر أن تتيه يوفر منهجية حساسة وقابلة للتكرار لتقييم الروتيني للهيكل RV وظيفة في الفئران. قبل مجيء TTE، دراسات RV تركز إلى حد كبير على قياس RVSP عبر قسطرة القلب الحق، محطة وإجراء الغازية 6،9،11،17.
وقد وصفت التقارير السابقة…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نشكر فريد روبرتس وكريس وايت للحصول على الدعم الفني المثالي. نشكر المرأة بريغهام ومستشفى القلب والأوعية الدموية علم وظائف الأعضاء الأساسية لتوفير مع الأجهزة والأموال اللازمة لهذا العمل. وأيد هذا العمل في جزء من NHLBI يمنح HL093148، HL086967، وHL 088533 (RL)، K99HL107642 ومؤسسة إليسون (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 |
References
- 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).
