Transthoracic ekkokardiografisk undersøgelse i kanin modellen

Summary

Her beskriver vi trin for trin en detaljeret protokol til udførelse af ekkokardiografi i kanin modellen. Vi viser, hvordan man korrekt får de forskellige ekko kardiografiske visninger og billedbehandlings planer samt de forskellige billedtilstande, der er tilgængelige i et klinisk ekkokardiografi-system, der rutinemæssigt anvendes til humane og veterinære patienter.

Abstract

Store dyremodeller som kanin er værdifulde for Translationel præklinisk forskning. Kaniner har en lignende kardiel Elektrofysiologi sammenlignet med mennesker og andre store dyremodeller såsom hunde og grise. Kanin modellen har imidlertid en yderligere fordel ved lavere vedligeholdelsesomkostninger sammenlignet med andre store dyremodeller. Den langsgående evaluering af hjertets funktion ved hjælp af ekkokardiografi, når det er korrekt implementeret, er en nyttig metode til præklinisk vurdering af nye terapier for hjertesvigt med reduceret uddrivningsfraktion (f. eks. hjerte regenerering). Korrekt brug af dette ikke-invasive værktøj kræver gennemførelse af en standardiseret undersøgelsesprotokol efter internationale retningslinjer. Her beskriver vi trin for trin en detaljeret protokol, der overvåges af veterinære kardiologer for at udføre ekkokardiografi i kanin modellen, og demonstrere, hvordan man korrekt får de forskellige ekko kardiografiske synspunkter og billedbehandlings planer samt forskellige billedtilstande tilgængelige i et klinisk ekkokardiografi system, der rutinemæssigt anvendes til humane og veterinære patienter.

Introduction

Langsgående evaluering af hjertets funktion i store dyremodeller er en robust Forskningsmetode, der almindeligvis anvendes til vurdering af virkningerne af nye terapier til behandling af iskæmisk og ikke-iskæmisk kardiomyopati. Blandt de mange kardiovaskulære billedbehandlings teknikker, der er tilgængelige for præklinisk forskning, er ekkokardiografi blevet anvendt i udstrakt grad på grund af dets ikke-invasive og transportable egenskaber. I erfarne hænder, ekkokardiografi er også en meget reproducerbar Imaging teknik til at studere hjertets anatomi samt systolisk og diastolisk funktion af hjertet.

Store prækliniske dyremodeller som grise, hunde og kaniner er altafgørende for præklinisk Translationel forskning^1,2,3. Faktisk kræver den potentielle fordel af nye terapier såsom hjerte regenerativ medicin i forbindelse med kardiomyopati omfattende hypotese testning i store prækliniske modeller, før de kan overvejes til human brug^2,4 . Sammenlignet med andre store prækliniske modeller tilbyder kanin modellen nogle fordele, herunder dens lave vedligeholdelsesomkostninger, som kan sammenlignes med mus og rotter. I modsætning til mus og rotter er ca^{+ 2-} transportsystemet og hjertets Elektrofysiologi ens i kaniner som hos mennesker og andre store dyremodeller såsom hunde og grise, hvilket øger kaninens translationelle potentiale model^1,5. Derfor, kanin, som en stor eksperimentel prækliniske model, har en usædvanlig balance mellem omkostninger og reproducerbarhed for præklinisk Translationel forskning.

Kaninen har den yderligere fordel af sin modtagelighed for ekkokardiografisk billeddannelse ved hjælp af kliniske ultralydsenheder rutinemæssigt anvendes i humane og veterinære patienter, og dermed drage fordel af overlegenhed af harmoniske billeddannelse og state-of-the-art Teknologi. Til dette foretrækkes sektor transducere (også kaldet fase array) med relativt høj frekvens (op til 12 MHz), såsom dem, der anvendes i neonatal/pædiatrisk kardiologi. Ekkokardiografisk undersøgelse i kanin prækliniske model giver mulighed for komplet vurdering af systolisk og diastolisk funktion ved hjælp af flere visninger og forskellige tilstande tilgængelige i moderne ekko kardiografiske enheder (f. eks. kontinuerlig bølge Doppler (CWD), pulsed-Wave Doppler (PWD) og vævs Doppler Imaging (TDI)).

Ekkokardiografi er en operatør-afhængig teknik og kræver derfor omfattende træning og grundlæggende kendskab til teknikken i overensstemmelse med internationale retningslinjer. En del af denne uddannelse kan lettes med visualisering af videoer, der forklarer i detaljer, hvordan forskellige ekko kardiografiske synspunkter kan opnås. Opnåelse af høj kompetence i ekkokardiografisk billeddannelse, samt udvikling af en standardiseret protokol og korrekt teknik, er afgørende for at minimere operatørens indflydelse og for at generere pålidelige kvantitative data, som krævet i streng videnskabelig forskning.

Nogle overvejelser er nødvendige vedrørende systemet og laboratorie opsætningen, der anvendes til ekkokardiografi i kaniner og andre store dyremodeller. For en standard transthoracic ekkokardiografisk evaluering af hjertets funktion, skal ultralydssystemet omfatte følgende modaliteter: bi-dimensionel tilstand (B-mode eller 2D), motion mode (M-mode), farve Doppler, samt CWD, PWD og TDI. Desuden bør maskinen have fuld kardiel analyse og måle software installeret, samt tilstrækkelig intern harddisk plads til at gemme nok høj kvalitet digitale stillbilleder og video loops til offline analyse. Nogle systemer bruger lineære array transducere; men for den bedste billeddannelse af hjertet, er trinvis array sektor transducere med en lille scanning hoved diameter foretrækkes, fordi disse tillader en lettere passage af ultralydbølgerne gennem de smalle interkostale rum. For kaniner bruger vi relativt højfrekvente transducere (op til 12 MHz). Dyrets position til billeddannelse er af allerstørste vigtighed for at erhverve billeder af god kvalitet. Således anbefales både højre og venstre lateral reumbent positioner for at opnå alle standard billedbehandlings planer under en ekkokardiografisk undersøgelse. Til dette, en tabel med et hak, der falder sammen med hjertets område af brystet er tilrådeligt (figur 1a). Denne hakket tabel letter adgangen med transduceren til det område af brystet, der vil blive scannet, og derfor giver fri bevægelighed for hånden af operatøren Whist opretholde den bedste scanning position af dyret. Anbringelse dyret i en lateral rekumbent position resulterer i et fald i hjertet mod transduceren og elevation af lungerne, samt udvide adgangs vinduet af ultralydstrålen gennem interkostale rum, og dermed forbedre samlede billeddannelse kvalitet (figur 1a). Den ekko kardiografiske undersøgelse bør udføres på en blindet måde og efterretnings linjerne fra Echocardiography Committee under det amerikanske kollegium for veterinærmedicin og det amerikanske selskab Echocardiography/European Association for kardiovaskulær billeddannelse^6,7,8.

En del af vores videnskabelige team er forbundet med kardiologi service af en dyrlæge undervisning Hospital, der deltager dagligt til veterinære patienter (f. eks hunde og katte), for hvilke det har den relevante uddannelse og akkreditering i veterinær kardiologi og ekkokardiografi, og dens forskellige billedbehandlings metoder, samt omfattende erfaring med billeddannelse forskellige størrelser af dyre patienter og thorax konstellationer med denne teknik. Derudover bruger vi almindeligvis ekkokardiografi til langsgående evaluering af hjertets funktion i en kanin-model af kardiomyopati induceret af antracykliner⁹. Her beskriver vi et trin for trin ekkokardiografi protokol til evaluering af hjertets funktion ved hjælp af en klinisk ultralydsenhed i en stor præklinisk model som kanin. Denne protokol er tilpasset de nuværende internationale retningslinjer⁸og indeholder praktiske anbefalinger baseret på vores egne erfaringer med kliniske og eksperimentelle indstillinger.

Protocol

De heri beskrevne eksperimenter blev godkendt af det etiske forskningsudvalg ved universitetet i Murcia, Spanien, og blev udført i overensstemmelse med Europa-Kommissionens direktiv 2010/63/EU. De beskrevne trin blev udført under standard Operations protokoller, der var en del af arbejds planen og ikke udelukkende er blevet udført med det formål at filme den medfølgende video til dette papir. 1. klargøring af kanin Før du fortsætter, skal du starte med at injicere en kombinat…

Representative Results

Parasternal lang akse visning af hjertet Figur 5a viser et billedbehandlings plan for den højre PSLAX-visning, hvor de 4 kamre i hjertet er tydeligt adskilte. Du kan identificere i denne visning højre ventrikel (RV), trikuspidklappen ventil (tv), IVs, LV, FW, samt mitralklap (mv). Når spidsen er klart synlig på venstre side af billedet i denne visning og LV er ikke foreshorede, …

Discussion

Vi har beskrevet en protokol for ekkokardiografisk undersøgelse af hjertets funktionsparametre i kanin, der repræsenterer en stor præklinisk model^1,2,3. Den trinvise metode, der beskrives heri, bør betragtes som vejledning, som med en supplerende undersøgelse af de grundlæggende principper for ekkokardiografi og et grundlæggende kendskab til ultralydsscanning vil hjælpe forskeren med at opnå gennem praksis og supplerend…

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