فحص صدى القلب عبر الصدر في نموذج الأرنب
Summary
هنا نصف، خطوة بخطوة، بروتوكول مفصل لأداء تخطيط صدى القلب في نموذج الأرنب. نعرض كيفية الحصول بشكل صحيح على مختلف وجهات النظر صدى القلب وطائرات التصوير، فضلا عن وسائط التصوير المختلفة المتاحة في نظام تخطيط صدى القلب السريرية المستخدمة بشكل روتيني في المرضى البشريين والبيطريين.
Abstract
النماذج الحيوانية الكبيرة مثل الأرنب هي قيمة للبحوث ما قبل السريرية الترجمة. الأرانب لديها الفيزيولوجيا الكهربائية القلبية مماثلة بالمقارنة مع أن من البشر وتلك من النماذج الحيوانية الكبيرة الأخرى مثل الكلاب والخنازير. ومع ذلك، فإن نموذج الأرنب لديه ميزة إضافية من انخفاض تكاليف الصيانة بالمقارنة مع النماذج الحيوانية الكبيرة الأخرى. التقييم الطولي لوظيفة القلب باستخدام تخطيط صدى القلب، عند تنفيذه بشكل مناسب، هو منهجية مفيدة للتقييم قبل السريرية من العلاجات الجديدة لفشل القلب مع انخفاض جزء الإخراج (مثل تجديد القلب). ويتطلب الاستخدام الصحيح لهذه الأداة غير الغازية تنفيذ بروتوكول موحد للفحص وفقا للمبادئ التوجيهية الدولية. هنا نقوم بوصف، خطوة بخطوة، بروتوكول مفصل يشرف عليه أطباء القلب البيطريين لإجراء تخطيط صدى القلب في نموذج الأرنب، ونبين كيفية الحصول بشكل صحيح على وجهات النظر صدى القلب المختلفة وطائرات التصوير، فضلا عن طرق التصوير المختلفة المتاحة في نظام تخطيط صدى القلب السريرية المستخدمة بشكل روتيني في المرضى البشرية والبيطرية.
Introduction
التقييم الطولي لوظيفة القلب في النماذج الحيوانية الكبيرة هو منهجية بحثية قوية تستخدم عادة لتقييم آثار العلاجات الجديدة لعلاج اعتلال عضلة القلب الإقفاري وغير الإقفاري. من بين العديد من تقنيات التصوير القلبي الوعائية المتاحة للبحوث ما قبل السريرية، وقد استخدمت تخطيط صدى القلب على نطاق واسع بسبب خصائصه غير الغازية والمحمولة. في الأيدي من ذوي الخبرة، تخطيط صدى القلب هو أيضا تقنية التصوير قابل للاستنساخ جدا لدراسة تشريح القلب، فضلا عن وظيفة الانقباضي والانبساطي للقلب.
نماذج الحيوانات الكبيرة قبل السريرية مثل الخنازير والكلاب والأرانب،هي في المقام الأول للبحوث ما قبل السريرية الترجمة 1،2،3. في الواقع، فإن الفائدة المحتملة من العلاجات الجديدة مثل الطب التجديدي القلب في وضع اعتلال عضلة القلب يتطلب اختبار فرضية واسعة النطاق في نماذج ما قبل السريرية الكبيرة قبل أن يمكن النظر فيها للاستخدام البشري2،4 . بالمقارنة مع نماذج أخرى كبيرة ما قبل السريرية, نموذج الأرنب يقدم بعض المزايا, بما في ذلك انخفاض تكلفة الصيانة, وهو ما يشبه أن الفئران والفئران. ومع ذلك، على النقيض من الفئران والفئران، ونظام النقل Ca+2 والفيزيولوجيا الكهربائية القلبية متشابهة في الأرانب مثل تلك التي من البشر، وتلك من النماذج الحيوانية الكبيرة الأخرى مثل الكلاب والخنازير، وبالتالي زيادة القدرة الترجمة للأرنب نموذج1,5. ولذلك، فإن الأرنب، كنموذج تجريبي كبير قبل السريرية، لديه توازن استثنائي من التكلفة واستنساخ للبحوث الترجمة قبل السريرية.
الأرنب لديه فائدة إضافية من القدرة على التصوير صدى القلب باستخدام وحدات الموجات فوق الصوتية السريرية المستخدمة بشكل روتيني في المرضى البشرية والبيطرية، وبالتالي الاستفادة من تفوق التصوير التوافقي والدولة من بين الفن التكنولوجيا. ولهذا الغرض، يفضل محولات القطاع (المعروفة أيضاً باسم مجموعة المراحل) ذات التردد العالي نسبياً (حتى 12 ميغاهيرتز)، مثل تلك المستخدمة في أمراض القلب لحديثي الولادة/الأطفال. يسمح فحص تخطيط صدى القلب في نموذج ما قبل السريرية الأرنب التقييم الكامل للوظيفة الانقباضي والانبساطي باستخدام وجهات نظر متعددة وطرق مختلفة متاحة في وحدات تخطيط صدى القلب الحديثة (على سبيل المثال موجة دوبلر المستمرة (CWD)، نبض موجة دوبلر (PWD)، وتصوير دوبلر الأنسجة (TDI)).
تخطيط صدى القلب هو تقنية تعتمد على المشغل، وبالتالي يتطلب تدريبا مكثفا ومعرفة أساسية لهذه التقنية وفقا للمبادئ التوجيهية الدولية. ويمكن تسهيل جزء من هذا التدريب مع تصور أشرطة الفيديو التي تشرح بالتفصيل كيف يمكن الحصول على وجهات نظر صدى القلب مختلفة. إن تحقيق كفاءة عالية في التصوير القلبي، فضلا عن وضع بروتوكول موحد وتقنية صحيحة، أمران أساسيان للتقليل إلى أدنى حد من تأثير المشغل وتوليد بيانات كمية موثوقة، على النحو المطلوب في الدقة الصارمة البحث العلمي.
بعض الاعتبارات ضرورية فيما يتعلق بالنظام والإعداد المختبر المستخدمة لتصوير صدى القلب في الأرانب وغيرها من النماذج الحيوانية الكبيرة. لإجراء تقييم صدى القلب عبر الصدر القياسي لوظيفة القلب، يجب أن يتضمن نظام الموجات فوق الصوتية الطرائق التالية: الوضع ثنائي الأبعاد (وضع B أو 2D)، ووضع الحركة (وضع M)، ودوبلر اللون، وكذلك CWD، PWD وTDI. وعلاوة على ذلك، يجب أن يكون الجهاز كامل تحليل القلب وأجهزة القياس المثبتة، فضلا عن مساحة كافية على القرص الصلب الداخلي لتخزين ما يكفي من الصور الرقمية عالية الجودة الثابتة وحلقات الفيديو لتحليل حاليا. تستخدم بعض الأنظمة محولات صفيف خطية؛ ومع ذلك، للحصول على أفضل تصوير للقلب، ويفضل محولات قطاع صفيف على مراحل مع قطر رأس مسح صغير، لأن هذه تسمح بمرور أسهل من الموجات فوق الصوتية من خلال المساحات الوربية الضيقة. للأرانب، ونحن نستخدم محولات عالية التردد نسبيا (تصل إلى 12 ميغاهيرتز). موقف الحيوان للتصوير هو في غاية الأهمية للحصول على صور ذات نوعية جيدة. وهكذا، ينصح كل من اليمين واليسار مواقف الانفعال الجانبي للحصول على جميع طائرات التصوير القياسية أثناء فحص صدى القلب. لهذا، طاولة مع الشق الذي يتزامن مع منطقة القلب في الصدر من المستحسن (الشكل1A). هذا الجدول حقق يسهل الوصول مع محول إلى منطقة الصدر التي سيتم مسحها ضوئيا، وبالتالي يسمح التنقل الحر من ناحية المشغل عصا الحفاظ على أفضل موقف المسح الضوئي للالحيوان. وضع الحيوان في وضع الانعزل الجانبي يؤدي إلى سقوط القلب نحو محول وارتفاع الرئتين، فضلا عن توسيع نافذة الوصول إلى شعاع الموجات فوق الصوتية من خلال المساحات الوربية، وبالتالي تحسين التصوير العام الجودة(الشكل 1A). يجب إجراء فحص تخطيط صدى القلب بطريقة عمياء واتباع المبادئ التوجيهية للجنة تخطيط صدى القلب التابعة للكلية الأمريكية للطب الباطني والجمعية الأمريكية لتصوير صدى القلب/الأوروبية جمعية تصوير القلب والأوعية الدموية6و7و8.
ويرتبط جزء من فريقنا العلمي مع خدمة أمراض القلب في مستشفى التعليم البيطري الذي يحضر يوميا للمرضى البيطريين (مثل الكلاب والقطط)، والتي لديها التدريب ذات الصلة والاعتماد في أمراض القلب البيطرية و تخطيط صدى القلب، وطرائق التصوير المختلفة، فضلا عن خبرة واسعة في تصوير أحجام مختلفة من المرضى الحيوانية والتكوينات الصدرية مع هذه التقنية. وبالإضافة إلى ذلك، ونحن عادة استخدام تخطيط صدى القلب للتقييم الطولي لوظيفة القلب في نموذج أرنب اعتلال عضلة القلب الناجمة عن الجمرة الخبيثة9. هنا، ونحن نصف خطوة خطوة بروتوكول تخطيط صدى القلب لتقييم وظيفة القلب باستخدام وحدة الموجات فوق الصوتية السريرية في نموذج كبير ما قبل السريرية مثل الأرنب. تم تكييف هذا البروتوكول للمبادئ التوجيهية الدولية الحالية8، ويتضمن توصيات عملية على أساس تجاربنا الخاصة في البيئات السريرية والتجريبية.
Protocol
Representative Results
Discussion
لقد وصفنا بروتوكول لفحص صدى القلب من المعلمات وظيفة القلب في الأرنب،تمثل نموذج كبير ما قبل السريرية 1،2،3. يجب اعتبار منهجية الخطوة خطوة الوارد وصفها هنا التوجيه، والتي مع دراسة تكميلية للمبادئ الأساسية لتصوير صدى القلب، والمعرفة الأساس?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعم هذا العمل جزئياً: مؤسسة سينيتشا، ورابطة العلوم والتكنولوجيا، وريجيون دي مورسيا، إسبانيا (رقم المنحة: 11935/PI/09) وجامعة ريدينغ، المملكة المتحدة (التمويل المركزي). ولم يكن للممولين أي دور في تصميم الدراسة، أو جمع البيانات وتحليلها، أو اتخاذ قرار بنشر المخطوطة أو إعدادها.
Materials
| Bluesensor | Medicotest | 13BY1062 | Disposable adhesive ECG lectrodes |
| Domtor (Medetomidine) | Esteve | CN 570686.3 | Veterinary prescription is necessary |
| HD11 XE Ultrasound System | Philips | 10670267 | Echocardiography system. |
| Heating Pad | Solac | CT8632 | |
| Imalgene (Ketamine) | Merial | RN 9767 | Veterinary prescription is necessary |
| Omnifix-F 1 ml syringe | Braun | 9161406V | |
| S12-4 | Philips | B01YgG | 4-12 MHz phase array transducer |
| Ultrasound Transmision Gel (Aquasone) | Parker laboratories Inc. | N 01-08 |
Riferimenti
- Pogwizd, S. M., Bers, D. M. Rabbit models of heart disease. Drug Discovery Today Disease Models. 5, 185-193 (2008).
- Gandolfi, F., et al. Large animal models for cardiac stem cell therapies. Theriogenology. 75, 1416-1425 (2011).
- Harding, J., Roberts, R. M., Mirochnitchenko, O. Large animal models for stem cell therapy. Stem Cell Research & Therapy. 4, 23 (2013).
- Chong, J. J., Murry, C. E. Cardiac regeneration using pluripotent stem cells–progression to large animal models. Stem Cell Research. 13, 654-665 (2014).
- Del, M. F., Mynett, J. R., Sugden, P. H., Poole-Wilson, P. A., Harding, S. E. Subcellular mechanism of the species difference in the contractile response of ventricular myocytes to endothelin-1. Cardioscience. 4, 185-191 (1993).
- Sahn, D. J., DeMaria, A., Kisslo, J., Weyman, A. Recommendations regarding quantitation in M-mode echocardiography: results of a survey of echocardiographic measurements. Circulation. 58, 1072-1083 (1978).
- Thomas, W. P., et al. Recommendations for standards in transthoracic two-dimensional echocardiography in the dog and cat. Echocardiography Committee of the Specialty of Cardiology, American College of Veterinary Internal Medicine. Journal of Veterinary Internal Medicine. 7, 247-252 (1993).
- Lang, R. M., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 16, 233-270 (2015).
- Talavera, J., et al. An Upgrade on the Rabbit Model of Anthracycline-Induced Cardiomyopathy: Shorter Protocol, Reduced Mortality, and Higher Incidence of Overt Dilated Cardiomyopathy. BioMed Research International. 2015, 465342 (2015).
- Borkowski, R., Karas, A. Z. Sedation and anesthesia of pet rabbits. Clinical Techniques in Small Animal Practice. 14, 44-49 (1999).
- Cantwell, S. L. Ferret, rabbit and rodent anesthesia. The Veterinary Clinics of North America. Exotic Animal Practice. 4, 169-191 (2001).
- Giraldo, A., et al. Percutaneous intramyocardial injection of amniotic membrane-derived mesenchymal stem cells improves ventricular function and survival in non-ischaemic cardiomyopathy in rabbits. European Heart Journal. 36, 149 (2015).
- Giraldo, A., et al. Allogeneic amniotic membrane-derived mesenchymal stem cell therapy is cardioprotective, restores myocardial function, and improves survival in a model of anthracycline-induced cardiomyopathy. European Journal of Heart Failure. 19, 594 (2017).
- Bellenger, N. G., et al. Comparison of left ventricular ejection fraction and volumes in heart failure by echocardiography, radionuclide ventriculography and cardiovascular magnetic resonance; are they interchangeable?. European Heart Journal. 21, 1387-1396 (2000).
- Flachskampf, F. A., et al. Cardiac Imaging to Evaluate Left Ventricular Diastolic Function. Journal of the American College of Cardiology Cardiovascular Imaging. 8, 1071-1093 (2015).
