Avaliação da Estrutura e Função do Ventrículo Direito em modelo de camundongo Pulmonary Artery constrição por Ecocardiografia transtorácica

Summary

Ventrículo direito (VD) disfunção é fundamental para a patogênese da doença cardiovascular, ainda metodologias limitados estão disponíveis para a sua avaliação. Recentes avanços em ultra-sonografia fornecer uma opção não invasiva e precisas para o estudo RV longitudinal. Aqui, temos um método ecocardiográfico passo-a-passo através de um modelo murino de sobrecarga de pressão RV detalhes.

Abstract

Emergentes dados clínicos suportam a noção de que a disfunção do VD é fundamental para a patogênese da doença cardiovascular e insuficiência cardíaca ^1-3. Além disso, a RV é significativamente afectada em doenças pulmonares, como a hipertensão arterial pulmonar (HAP). Além disso, o RV é extremamente sensível a patologias cardíacas, incluindo do ventrículo esquerdo (LV) disfunção, doença valvular ou RV enfarte ^4. Para compreender o papel da RV na patogênese de doenças cardíacas, um método confiável e não invasivo para acessar o RV estrutural e funcionalmente é essencial.

A metodologia ecocardiografia transtorácica não-invasiva (TTE) com base foi estabelecido e validado para monitorar mudanças dinâmicas na estrutura e função do VD em ratos adultos. Para impor estresse RV, empregamos um modelo cirúrgico de constrição da artéria pulmonar (PAC) e mediram a resposta RV ao longo de um período de 7 dias usando uma microfilmagem de ultra-som de alta freqüênciasistema. Sham operados ratinhos foram usados ​​como controlos. As imagens foram adquiridas em ratos levemente anestesiados na linha de base (antes da cirurgia), dia 0 (imediatamente após a cirurgia), dia 3, e no dia 7 (pós-cirurgia). Os dados foram analisados ​​off-line utilizando software.

Várias janelas acústicas (B, M e modos de cor de Doppler), que podem ser obtidos de forma consistente em camundongos, permitiram a medição confiável e reprodutível da estrutura RV (incluindo a espessura da parede do VD, diastólica final e dimensões sistólico final) e de função ( mudança fracionária área, fração de encurtamento, PA pico de velocidade e gradiente de pressão de pico) em ratos normais e seguindo PAC.

Usando este método, o gradiente de pressão resultante do CAP foi medido com precisão, em tempo real, utilizando o modo de Doppler a cores e é comparável com as medições de pressão directos realizados com um Millar de alta fidelidade microponta cateter. Tomados em conjunto, estes dados demonstram que as medições obtidas a partir de vários RV complvisualizações imentary usando ecocardiografia são confiáveis, reprodutíveis e pode fornecer informações sobre a estrutura e função do VD. Este método permitirá uma melhor compreensão do papel da disfunção cardíaca RV.

Introduction

Historicamente, a avaliação prognóstica da insuficiência cardíaca tem incidido sobre a LV, que é fácil de imagem através da ecocardiografia. Numerosos estudos sobre a estrutura e função de VE por ecocardiografia levaram ao estabelecimento dos valores normais para a estrutura e função LV ^1,5,6. Medidas do tamanho do VE e função sistólica obtidos a partir de imagens bidimensionais e Doppler a cores são de grande importância, pois permitem delimitação visual de compartimentos e geometria em grande detalhe para o LV ^7. M-Mode é muitas vezes usado para medir dimensões do VE e fração de encurtamento (FS) em camundongos. Inter-observador ea variabilidade intra-observador são baixas para medições de diâmetro que utilizam este modo, mas medições de espessura de parede tendem a ser bastante variável ^7. Doppler pulsado com a cor (ou PW Doppler colorido) tem sido utilizado para avaliar a regurgitação valvular ^8,9.

Semelhante ao LV, a RV tem um papel importante e é um p significativoredictor de morbidade e mortalidade em pacientes que sofrem com ^1,7,10 doença cardiopulmonar. No entanto, a avaliação ecocardiográfica da RV é inerentemente difícil devido à sua forma complexa ^5,11 e sua posição retroesternal que bloqueia as ondas de ultra-som ^8,9. RV é uma estrutura em forma de crescente envolvimento em torno da LV e tem uma anatomia complexa, com paredes finas, que estão acostumados a baixa pressão e resistência a vasculatura pulmonar ^6. Para vencer a resistência vascular elevada (PVR), a RV aumenta pela primeira vez em tamanho e sofre hipertrofias. Em doenças crônicas, como hipertensão pulmonar ou doença vascular pulmonar, RV sofre dilatação progressiva, acabou resultando na deterioração da função sistólica e diastólica ^4,5,10.

A ecocardiografia desempenha um papel importante na triagem e diagnóstico de HAP, apesar de algumas limitações presentes em sua capacidade de diagnóstico clínico. A principal vantagem deTTE reside em que é não-invasiva e de que ela pode ser realizada em sedados, ou até mesmo os animais conscientes ^9. TTE também fornece uma estimativa razoável de pressões PA, bem como uma avaliação contínua de mudanças na estrutura e função ^12,13 RV. Devido aos avanços técnicos na TTE, que incluem o desenvolvimento de sondas mecânicas de alta freqüência, permitindo resolução axial de cerca de 50 mm a uma profundidade de 5-12 mm, altas taxas de quadros (mais de 300 quadros / seg), e altas taxas de amostragem , o ecocardiograma é uma ferramenta de escolha para a imagem da rápida contratação de pequeno porte rato coração ^8,11.

Monitoramento longitudinal da função do VD utilizando vários pontos de vista, incluindo 2-dimensional (2D) eixo curto e longo prazo, modo M e janelas acústicas Doppler fornecer informações complementares de anatomia e função do VD. Coletivamente, essa metodologia permite a avaliação longitudinal completa de hemodinâmica RV na fisiologia e na definição patológica <sup> 4,7.

Aqui, nós fornecemos uma metodologia detalhada passo-a-passo de usar TTE não-invasivo para a caracterização anatômica RV e alterações funcionais secundárias ao PAC em camundongos.

Protocol

Procedimento Cirúrgico Obter oito semanas de idade, machos C57BL / 6 e aclimatar por uma semana antes de quaisquer procedimentos experimentais são realizados. Antes da imagiologia, oclusão da artéria pulmonar é realizada como descrito anteriormente 14, em conformidade com as directrizes AVMA e aprovados protocolos IACUC. Imagens ecocardiográficas Aquisição e Medidas Todas as abreviaturas utilizadas encontram-se resumidos na Tabela 1. …

Representative Results

Neste estudo, a ecocardiografia de linha de base foi realizada 48 horas antes da cirurgia. Os ratinhos foram divididos aleatoriamente em dois grupos. Ratos recebeu oclusões das artérias pulmonares (PAC) e as operações de sham (Sham). Ecocardiografia foi realizada no dia 0, 3, e 7 do procedimento cirúrgico. Os animais foram sacrificados imediatamente após o último ecocardiograma e corações foram colhidas para avaliação histológica. Cateterismo foi realizado no subgrupo (n = 3 e 2 para o dia 0 e 7, respectivam…

Discussion

Nós demonstramos que TTE fornece uma metodologia sensível e reprodutível para avaliação de rotina da estrutura e função do VD em camundongos. Antes do advento da TTE, estudos da RV amplamente focada na medição RVSP via cateterismo cardíaco direito, um terminal e procedimento invasivo ^6,9,11,17.

Relatórios anteriores descreveram uma variedade de técnicas para a realização de medições do coração direito ^{3,4,11,17-19.} No entanto, a maioria dos estudos ant…

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