Murine ecocardiografia di Sinistra Atrium, Aorta, e l'arteria polmonare

Summary

Il protocollo che segue descrive la metodologia per l'acquisizione e l'analisi di immagini ecocardiografiche utilizzati per ottenere il diametro, Aorta (Ao) Volume atriale sinistra (LAV), e il diametro dell'arteria polmonare (PA) nei topi. Questa tecnica è un non-invasivo, procedura non terminale che permette la valutazione della funzione cardiopolmonare.

Abstract

Il presente metodo insegna l'investigatore come misurare e utilizzare la LAV come un surrogato di elevazioni croniche in ventricolare sinistra pressione diastolica mediante ecocardiografia, così da ottenere misurazioni del diametro dell'aorta e PA nei topi.

I topi di età superiore a 10 giorni di età possono essere analizzati utilizzando la tecnica attuale. La tecnica si compone di 3 fasi principali: set-up, acquisizione di immagini e di analisi delle immagini. Il passo set-up consiste di ottenere il mouse anestetizzato con 1% isoflurano, rasatura e nastratura in una posizione supina ad una tavola riscaldata EKG dove l'acquisizione dell'immagine avrà luogo. La fase di acquisizione immagine consiste di imparare a identificare le strutture cardiache e ottenere tutte le immagini richieste con la sua sonda corrispondente e asse per poter calcolare volumi e diametri. La fase di analisi dell'immagine consiste nel misurare le immagini precedentemente acquisite con l'ausilio di software.

<p class = "jove_content"> I vantaggi della tecnica proposta includono una procedura rapida (15 min), che permetterebbe al ricercatore di valutare gli interventi in modo non invasivo, approccio non terminale, e quindi seguire la stessa del mouse nel corso del tempo; ogni mouse può essere utilizzato come proprio controllo. Questo fatto più avere lo stesso operatore eseguire tutte l'acquisizione e analisi per l'intero esperimento minimizza la limitazione dell'operatore dipendenza. L'attuale metodologia è utile per i ricercatori del mouse in medicina cardiovascolare e polmonare.

Introduction

L'attuale metodologia insegna l'investigatore come misurare e utilizzare la LAV, il diametro dell'aorta e diametro PA con l'ecocardiografia 2D nei topi sotto isoflurano. Insufficienza cardiaca con frazione di eiezione preservata (HFpEF) in persone anziane colpisce fino al 10% in quegli 80 anni e più ¹ e si traduce in significativa morbidità e mortalità. significativa mortalità si verificano anche da ipertensione polmonare (PH), un processo di malattia insidiosa che presentano sintomi simili, come HFpEF, in quali elevate pressione arteriosa polmonare portare a dispnea da sforzo, insufficienza cardiaca destra progressiva, e spesso la morte. ² La crescente prevalenza sia HFpEF e PH significare la necessità di sviluppare un metodo che permette la valutazione accurata e monitoraggio degli interventi in modelli murini in modo non invasivo, approccio non terminale.

L'invecchiamento porta ad un deterioramento della funzione diastolica tramite alterazioni nel ventricolo-artirrigidimento erial, disfunzione vascolare, infiammazioni ^3, regolazione del calcio compromessa ^4, diminuita reattività β-adrenergici, e decondizionamento fisico producendo rallentato rilassamento attivo e una maggiore rigidità passiva. Nel corso del tempo questo porta ad un aumento della pressione di riempimento LV e l'ampliamento di compensazione del Los Angeles. ⁵

Anche se altre eziologie, come la disfunzione valvolare (rigurgito mitralico o stenosi) e processi infiltrative causare aumenti di pressione e volume nel LA ^1, la Società Europea di Cardiologia supporta l'aggiunta di dimensioni LA come riflesso non invasiva della funzione ventricolare sinistra. ⁶

Le correlazioni tra volume LA e misure invasive di funzione diastolica è stata studiata nei topi. LA volumi correlata con differenze in funzione determinata invasivo all'interno di gruppi di età sia per il 14 e 31 mesi di età mghiaccio. Nei 14 mesi di età topi, volume LA correlata con tre misure invasive standard della funzione diastolica -dP / dTmin (r ² = 0,5, p <0,05), Tau (costante di tempo di rilassamento, (r ² = 0,6, p <0,05), e sinistra del ventricolo pressione diastolica (r ² = 0,25, p <0,05). Per i 31 mesi di età topi, le correlazioni tra volume lA e -dP / dTmin (r ² = 0,92, p < 0.05) e LVEDP (R ² = 0,61, p <0.05) erano evidenti anche se il rapporto con Tau era meno chiaro. Pertanto, il volume lA aumentata con compromissione diastolica non solo tra gruppi, ma all'interno di gruppi di età. ⁷

Gli studi di funzione cardiaca in modelli murini utilizzando tecniche catetere per valutare le prestazioni cardiache, anche se rigoroso e affidabile, sono limitati a causa della loro incompatibilità con le valutazioni ripetute. ⁸ alternative alle misure invasive come la risonanza magnetica e 3D l'ecocardiografia può anche esserepiù accurato di tecniche ecocardiografiche 2D, ma sono più costosi; ecocardiografia 2D è ritenuto congruo per LA la valutazione del volume. ^{9, 10}

Valutazione del volume LA e diametro PA con ecocardiografia consente la discriminazione tra i modelli che producono aumenti primarie resistenza polmonare conseguente aumento del diametro PA senza variazione della pressione LA o LAV da quelle in cui l'arteria polmonare e Atrium sinistro sia ingrandire come a seguito di pressioni di riempimento elevate sul lato sinistro del cuore. Questo approccio è stata scattata dal Scalia et al. che ha mostrato che nelle persone, l'arteria polmonare ecocardiografico Rapporto atriale sinistra (ePLAR) è un parametro per differenziare accuratamente tra i pazienti con pre-ipertensione polmonare capillare e post-capillaryhypertension. ¹¹

Protocol

Tutti gli animali sono stati curati in conformità con le linee guida del National Institutes of Health Guide per la cura e l'uso di animali da laboratorio al Baylor College of Medicine. 1. Set-up Accendere il sistema ecocardiografico. Avviare il software selezionando "Misure cardiache" dal menu a discesa visualizzato e fare clic su "Inizializza". Per iniziare un nuovo studio clic sul pulsante "Nuovo" nella parte superiore dello schermo …

Representative Results

Valutazione del volume LA e diametro PA con l'ecocardiografia permette la discriminazione tra modelli in cui è aumentato risultati di resistenza delle arterie polmonari a diametro maggiorato PA con nessun cambiamento nella LAV da quelli in cui l'arteria polmonare e atriale sinistra allargamento sono entrambi il risultato di pressioni di riempimento elevate sulla lato sinistro del cuore. Immagini che mostrano le differenze nei due pathophysiologies sono mostrati nella Fig…

Discussion

Ci sono tre passi fondamentali per misurare con successo la LAV, aorta e PA diametri. Durante il set-up è importante rimuovere completamente il pelo sul petto; in caso contrario si comporterà l'interferenza con la qualità delle immagini. Durante l'acquisizione di immagini passaggi è importante per ottenere ogni immagine con il loro corrispondente sonda e filtro come i fotogrammi al secondo variano da sonda per sondare: ovvero 25 MHz e filtro cardiaca per la valutazione della LAV e 30 MHz e filtro addominale …

Materials

Vevo 770 high-resolution in vivo micro-imaging system	Visual Sonics	Vevo 770-120	Echocardiographic Equipment
707B RMV (Real time MicroVisualization) 30 MHz Scanhead with encapsulated transducer	Visual Sonics	707B-256	Real Time Microvisualization Scanhead
710B RMV (Real time MicroVisualization) 25 MHz Scanhead with encapsulated transducer	Visual Sonics	710B-159	Real Time Microvisualization Scanhead
Vevo integrated rail system including physiological monitoring unit	Visual Sonics
Inhalation Anesthesia System	VetEquip	VE2627	Anesthesia System
Isofluorane	Henry Schein	50033
Electric razor	Wahl	General supply
Hair removal cream	Nair	General supply
Transductor cream	Parker
Transductor gel	Parker
Standard Gauze pads	McKeeson	General supply
Tape	Durapore	General supply
Nose cone			For anesthesia delivery
Water
Vet eye ointment	Puralube	General supply	To prevent dryness
Cotton tipped applicators		General supply
USB Flash Drive		General supply