Summary

Transthoracic Echocardiographic eksamen i kanin modell

Published: June 01, 2019
doi:

Summary

Her beskriver vi, steg for steg, en detaljert protokoll for å utføre ekkokardiografi i kanin modellen. Vi viser hvordan du skal skaffe de forskjellige echocardiographic visningene og bilde planene, i tillegg til de ulike bildebehandlings modusene som er tilgjengelige i et klinisk ekkokardiografi system som rutinemessig brukes i humane og veterinær pasienter.

Abstract

Stor dyr modeller som kaninen er kostbar for translational prekliniske forskning. Kanin har en lignende CARDIAC elektrofysiologi sammenlignet med det av Human og det av annet stor dyr modeller som hundene og pigs. Imidlertid, kaninen modell har det i tillegg fordel av lavere opprettholdelsen omkostningene sammenlignet med annet stor dyr modeller. Den langsgående evaluering av hjertefunksjon ved hjelp av ekkokardiografi, når det er hensiktsmessig implementert, er en nyttig metodikk for prekliniske vurdering av romanen terapier for hjertesvikt med redusert utstøting brøk (f. eks CARDIAC regenerering). Riktig bruk av dette ikke-invasiv verktøyet krever gjennomføringen av en standardisert undersøkelses protokoll etter internasjonale retningslinjer. Her over vi beskrive, skritt for skritt, en detaljert protokollen under oppsyn av veterinary kardiologer for utføre ekkokardiografi inne kaninen modell, og demonstrere hvor å korrekt få annerledes echocardiographic synspunkter og tenkelig plan, likeledes idet det forskjellige bildemoduser tilgjengelig i et klinisk ekkokardiografi system som rutinemessig brukes hos mennesker og veterinær pasienter.

Introduction

Langsgående evaluering av hjertefunksjon i store dyremodeller er en robust forskning metodikk som vanligvis brukes for vurdering av virkningene av romanen terapi for behandling av iskemiske og ikke-iskemiske kardiomyopati. Blant de flere kardiovaskulære Imaging teknikker tilgjengelig for prekliniske forskning, ekkokardiografi har blitt brukt mye på grunn av sin ikke-invasiv og bærbare egenskaper. I erfarne hender er ekkokardiografi også en svært reproduserbar bildeteknikk for å studere hjertets anatomi, samt systolisk og diastolisk funksjon.

Stor prekliniske dyr modeller som pigs, hundene og kanin, er viktigste for prekliniske translational forskning1,2,3. Faktisk, den potensielle fordelen av romanen terapier som CARDIAC regenererende medisin i innstillingen av kardiomyopati krever omfattende hypotese testing i store prekliniske modeller før de kan vurderes for menneskelig bruk2,4 . Sammenlignet med annet stor prekliniske modeller, kaninen modell tilbyder noe fordeler, inkluderer dens lav opprettholdelsen bekostning, hvilke er sammenlignbare å det av mus og rotter. Imidlertid, inne kontrasten å mus og rotter, det ca+ 2 transport system og CARDIAC elektrofysiologi er lignende inne kanin idet dem av Human, og dem av annet stor dyr modeller som hundene og pigs, således i tiltagende det translational muligheter av kaninen modell1,5. Derfor har kaninen, som en stor eksperimentell prekliniske modell, en eksepsjonell balanse mellom kostnader og reproduserbarhet for prekliniske translational forskning.

Kaninen har det i tillegg fordel av dens amenability for echocardiographic tenkelig benytter klinisk ultralyd enheter rutinemessig anvendt inne human og veterinary pasienter, således tar fordel av det overlegenhet av harmonisk tenkelig og begrunne-av-det-kunst Teknologi. For dette foretrekkes sektor transdusere (også kjent som fase array) av relativt høy frekvens (opptil 12 MHz), for eksempel de som brukes i nyfødte/pediatriske kardiologi. Echocardiographic undersøkelse i kanin prekliniske modellen gjør at hele evalueringen av systolisk og diastolisk funksjon ved hjelp av flere visninger og ulike moduser tilgjengelig i moderne Echocardiographic enheter (f. eks kontinuerlig bølge Doppler (CWD), puls-bølge Doppler (PWD), og tissue Doppler Imaging (TDI)).

Ekkokardiografi er en operatøravhengig teknikk og krever derfor omfattende opplæring og kjerne kunnskap om teknikken i samsvar med internasjonale retningslinjer. En del av denne treningen kan bli lettere med visualisering av videoer som forklarer i detalj hvordan ulike echocardiographic synspunkter kan fås. Oppnåelse av høy kompetanse i echocardiographic Imaging, samt utvikling av en standardisert protokoll og riktig teknikk, er avgjørende for å minimere innflytelsen av operatøren og for å generere pålitelige kvantitative data, som kreves i strenge vitenskapelig forskning.

Noe betraktning er på krevd angående systemet og laboratorium setup anvendt for ekkokardiografi inne kanin og annet stor dyr modeller. For en standard transthoracic echocardiographic evaluering av hjertefunksjon, må ultralydsystemet inkludere følgende modaliteter: bi-dimensjonal modus (B-modus eller 2D), bevegelses modus (M-modus), farge Doppler, samt CWD, PWD og TDI. Videre bør maskinen ha full CARDIAC analyse og måling programvare installert, samt tilstrekkelig intern harddiskplass til å lagre nok høy kvalitet digitale stillbilder og video looper for offline analyse. Noen systemer bruker lineære svingere. men for best tenkelig av hjertet, faset array sektor transdusere med en liten skanning hodet diameter foretrekkes, fordi disse tillater en enklere passasje av ultralydbølgene gjennom trange interkostalrom mellomrom. For kaniner bruker vi relativt høy frekvensomformere (opptil 12 MHz). Posisjonen til dyret for bildebehandling er av største viktighet å tilegne seg god kvalitet bilder. Således, både høyre og venstre lateral tilbakelent posisjoner anbefales å få alle standard Imaging fly under en echocardiographic eksamen. For dette, et bord med et hakk som sammenfaller med CARDIAC området av brystet er tilrådelig (figur 1a). Denne hakk tabellen forenkler tilgangen med transduseren til området av brystet som skal skannes, og derfor gir fri bevegelighet av hånden til operatøren whist opprettholde den beste skanning plasseringen av dyret. Posisjonering dyret i en lateral tilbakelent posisjon resulterer i et fall i hjertet mot svinger og heving av lungene, samt utvide tilgangen vinduet av ultralyd strålen gjennom interkostalrom mellomrom, og dermed forbedre generelle Imaging kvalitet (figur 1a). Den echocardiographic undersøkelse bør utføres på en blindet måte og følge retningslinjene for ekkokardiografi Committee of The American College of Veterinary Internal Medicine og American Society of ekkokardiografi/European Foreningen for kardiovaskulær Imaging6,7,8.

En del av vårt vitenskapelige team er knyttet til kardiologi tjeneste for en veterinær Teaching Hospital som går daglig til veterinær pasienter (f. eks hunder og katter), som den har relevant opplæring og akkreditering i veterinær kardiologi og ekkokardiografi, og de ulike bildebehandlings metoder, samt omfattende erfaring i Imaging forskjellige størrelser av dyr pasienter og bryst konformasjonen med denne teknikken. I tillegg har vi ofte bruker ekkokardiografi for langsgående evaluering av hjertefunksjon i en kanin modell av kardiomyopati indusert av antracykliner9. Her beskriver vi en trinnvis ekkokardiografi protokoll for evaluering av hjertefunksjon ved hjelp av en klinisk ultralyd enhet i en stor prekliniske modell som kaninen. Denne protokollen er tilpasset for dagens internasjonale retningslinjer8, og inkluderer praktiske anbefalinger basert på våre egne erfaringer i kliniske og eksperimentelle miljøer.

Protocol

Eksperimentene som beskrives her, ble godkjent av etisk forskningskomité ved Universitetet i Murcia, Spania, og ble utført i henhold til EU-kommisjonens direktiv 2010/63/EU. Fremgangsmåten beskrevet ble utført under standard drifts protokoller som var en del av arbeidsplanen og har ikke blitt utført utelukkende med det formål å filme den med følgende videoen til dette papiret. 1. utarbeidelse av kaninen Før du fortsetter, begynn med å injisere en kombinasjon av ketamin (10 …

Representative Results

Parasternal lang akse utsikt over hjertet Figur 5a viser et bilde plan av høyre PSLAX-visning der de fire kamrene i hjertet er klart skilles. Du kan identifisere i denne visningen høyre ventrikkel (RV), trikuspidalklaff ventil (TV), IVS, LV, FW, så vel som mitral ventilen (MV). Når Apex er godt synlig på venstre side av bildet i denne visningen og LV er ikke dømmer, er det mul…

Discussion

Vi har beskrevet en protokoll for echocardiographic undersøkelse av hjertefunksjon parametre i kaninen, som representerer en stor prekliniske modell1,2,3. Den trinnvise metodikken som er beskrevet her, bør betraktes som veiledning, som med en utfyllende studie av de grunnleggende prinsippene for ekkokardiografi, og en grunnleggende kunnskap om ultralyd avbildning, vil hjelpe forskeren å innhente, gjennom praksis og utfyllende…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbeidet ble støttet delvis av: Fundación Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnología, Región de Murcia, Spania (JT) (Grant nummer: 11935/PI/09) og University of Reading, Storbritannia (AG, GB) (Central finansiering). Oppdragsgivers hadde ingen rolle i studien design, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet.

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

References

  1. Pogwizd, S. M., Bers, D. M. Rabbit models of heart disease. Drug Discovery Today Disease Models. 5, 185-193 (2008).
  2. Gandolfi, F., et al. Large animal models for cardiac stem cell therapies. Theriogenology. 75, 1416-1425 (2011).
  3. Harding, J., Roberts, R. M., Mirochnitchenko, O. Large animal models for stem cell therapy. Stem Cell Research & Therapy. 4, 23 (2013).
  4. Chong, J. J., Murry, C. E. Cardiac regeneration using pluripotent stem cells–progression to large animal models. Stem Cell Research. 13, 654-665 (2014).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. Borkowski, R., Karas, A. Z. Sedation and anesthesia of pet rabbits. Clinical Techniques in Small Animal Practice. 14, 44-49 (1999).
  11. Cantwell, S. L. Ferret, rabbit and rodent anesthesia. The Veterinary Clinics of North America. Exotic Animal Practice. 4, 169-191 (2001).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
check_url/59457?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Giraldo, A., Talavera López, J., Brooks, G., Fernández-del-Palacio, M. J. Transthoracic Echocardiographic Examination in the Rabbit Model. J. Vis. Exp. (148), e59457, doi:10.3791/59457 (2019).

View Video