Transthoracic इकोकार्डियोग्राफी द्वारा पल्मोनरी धमनी कसना के माउस मॉडल में सही निलय संरचना और समारोह का आकलन
Summary
सही वेंट्रिकल (आर.वी.) में शिथिलता हृदय रोग के रोगजनन के लिए महत्वपूर्ण है, अभी तक सीमित तरीके अपने मूल्यांकन के लिए उपलब्ध हैं. अल्ट्रासाउंड इमेजिंग में हाल के अग्रिमों अनुदैर्ध्य आर.वी. अध्ययन के लिए एक noninvasive और सही विकल्प प्रदान करते हैं. इस के साथ साथ, हम विस्तार आर.वी. दबाव अधिभार का एक murine मॉडल का उपयोग कर एक कदम दर कदम एचोकर्दिओग्रफिक विधि.
Abstract
उभरते नैदानिक डेटा आर.वी. शिथिलता हृदय रोग और दिल की विफलता 1-3 के रोगजनन के लिए महत्वपूर्ण है कि इस धारणा का समर्थन है. इसके अलावा, आर.वी. काफी ऐसे फेफड़े के धमनी उच्च रक्तचाप (PAH) के रूप में फेफड़े के रोगों में प्रभावित है. इसके अलावा, आर.वी. बाएं निलय (एल.वी.) रोग, वाल्वुलर रोग या आर.वी. रोधगलन 4 सहित हृदय विकृतियों, उल्लेखनीय संवेदनशील है. हृदय रोगों के रोगजनन में आर.वी. की भूमिका को समझते हैं, संरचनात्मक और कार्यात्मक आर.वी. तक पहुँचने के लिए एक विश्वसनीय और noninvasive विधि आवश्यक है.
एक noninvasive पार वक्ष इकोकार्डियोग्राफी (टीटीई) आधारित पद्धति को स्थापित और वयस्क चूहों में आर.वी. संरचना और समारोह में गतिशील परिवर्तन की निगरानी के लिए मान्य किया गया था. आर.वी. तनाव लागू करने के लिए, हम फेफड़े के धमनी कसना (पीएसी) की एक शल्य मॉडल कार्यरत हैं और एक उच्च आवृत्ति अल्ट्रासाउंड MicroImaging का उपयोग कर एक 7 दिन की अवधि में आर.वी. प्रतिक्रिया मापाप्रणाली. शाम संचालित चूहों नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया. छवियाँ (सर्जरी से पहले) आधारभूत पर हल्के से anesthetized चूहों में हासिल किया गया, 0 दिन (तुरंत बाद सर्जरी), दिन 3, और सुबह 7 (के बाद सर्जरी). डेटा सॉफ्टवेयर का उपयोग कर ऑफ़लाइन विश्लेषण किया गया था.
लगातार चूहों में प्राप्त (आर वी दीवार मोटाई, अंत डायस्टोलिक और अंत सिस्टोलिक आयाम सहित) आर.वी. संरचना के विश्वसनीय और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माप के लिए अनुमति दी, और समारोह किया जा सकता है कई ध्वनिक खिड़कियां (बी, एम, और रंग डॉपलर मोड), ( आंशिक क्षेत्र परिवर्तन, भिन्नात्मक छोटा, पीए शिखर वेग, और चोटी के दबाव ढाल) सामान्य चूहों में और पीएसी के बाद.
इस विधि का प्रयोग, पीएसी से उत्पन्न दबाव ढाल सही रंग डॉपलर मोड का उपयोग कर वास्तविक समय में मापा जाता है और एक मिलर उच्च निष्ठा microtip कैथेटर के साथ प्रदर्शन प्रत्यक्ष दबाव माप के बराबर था गया था. साथ में ले ली, इन डेटा दिखाना है कि विभिन्न compl से प्राप्त आर.वी. मापइकोकार्डियोग्राफी का उपयोग imentary देखा, विश्वसनीय प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं और आर.वी. संरचना और समारोह के बारे में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं. इस विधि आर.वी. हृदय रोग की भूमिका को बेहतर ढंग से समझ सकेंगे.
Introduction
ऐतिहासिक रूप से, दिल की विफलता के शकुन मूल्यांकन इकोकार्डियोग्राफी के माध्यम से छवि के लिए आसान है, जो एल.वी., पर ध्यान केंद्रित किया है. इकोकार्डियोग्राफी का उपयोग एल.वी. संरचना और समारोह पर कई अध्ययनों एल.वी. संरचना के लिए सामान्य मूल्यों की स्थापना के लिए नेतृत्व और 1,5,6 समारोह है. वे एल.वी. 7 के लिए महान विस्तार में डिब्बों और ज्यामिति के दृश्य चित्रण की अनुमति के रूप में दो आयामी और कलर डॉपलर छवियों से प्राप्त एल.वी. आकार और सिस्टोलिक समारोह की माप बहुत महत्व के हैं. एम मोड अक्सर चूहों में एल.वी. आयाम और आंशिक छोटा (एफएस) को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है. इंटर पर्यवेक्षक और भीतर पर्यवेक्षक परिवर्तनशीलता इस विधा का उपयोग व्यास माप के लिए कम कर रहे हैं, लेकिन दीवार मोटाई माप 7 काफी परिवर्तनशील होते हैं. रंग (पीडब्लू या रंग डॉपलर) के साथ स्पंदित डॉपलर वाल्वुलर regurgitation 8,9 मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है.
एल.वी. की तरह, आर.वी. एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है और एक महत्वपूर्ण पी हैहृदय रोग 1,7,10 से पीड़ित रोगियों में रुग्णता और मृत्यु दर के redictor. हालांकि, आर.वी. की एचोकर्दिओग्रफिक मूल्यांकन स्वाभाविक इसकी जटिल आकार 5,11 और उसके retrosternal स्थिति की वजह से चुनौती दे रहा है ब्लॉक अल्ट्रासाउंड तरंगों 8,9 कि. आर.वी. एल.वी. चारों ओर एक अर्द्ध चंद्राकार आकृति संरचना लपेटकर है और कम दबाव और फेफड़े vasculature 6 के लिए प्रतिरोध करने के आदी रहे हैं कि पतली दीवारों के साथ एक जटिल शारीरिक रचना है. ऊंचा संवहनी प्रतिरोध (पीवीआर) पर काबू पाने, आर.वी. पहले आकार में बढ़ जाती है और hypertrophies आए. फेफड़े के उच्च रक्तचाप या फेफड़े के रोग जैसे पुराने रोगों में, आर.वी. अंततः सिस्टोलिक और डायस्टोलिक समारोह 4,5,10 की गिरावट में जिसके परिणामस्वरूप, प्रगतिशील फैलने आए.
इकोकार्डियोग्राफी अपनी नैदानिक नैदानिक क्षमता में मौजूद कुछ सीमाओं के बावजूद स्क्रीनिंग और PAH के निदान में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है. मुख्य लाभ कीटीटीई यह noninvasive है और यह बेहोश हल्के ढंग पर प्रदर्शन, या भी जागरूक जानवरों 9 जा सकता है कि में निहित है. टीटीई भी अथॉरिटी के दबाव का एक उचित अनुमान है, साथ ही आर.वी. संरचना और समारोह 12,13 में परिवर्तन के चल रहे मूल्यांकन प्रदान करता है. कारण 5-12 मिमी, उच्च फ्रेम दर (अधिक से अधिक 300 फ्रेम / सेक), और उच्च नमूना दर की गहराई पर लगभग 50 माइक्रोन का अक्षीय संकल्प की अनुमति, उच्च आवृत्ति मैकेनिकल जांच के विकास में शामिल हैं जो TTE में तकनीकी प्रगति, के लिए , इकोकार्डियोग्राफी तेजी करार छोटे आकार माउस दिल 8,11 इमेजिंग के लिए एक विकल्प के उपकरण है.
2 आयामी (2 डी) छोटी और लंबी अक्ष, एम मोड और डॉपलर ध्वनिक विंडोज सहित कई दृश्यों का उपयोग कर आर.वी. समारोह के अनुदैर्ध्य निगरानी आर.वी. शरीर रचना और समारोह के पूरक जानकारी प्रदान करते हैं. सामूहिक रूप से, इस पद्धति शरीर विज्ञान और रोग की स्थापना में आर.वी. hemodynamics की पूरी अनुदैर्ध्य मूल्यांकन परमिट <sup> 4,7.
इस के साथ साथ, हम आर.वी. शारीरिक और चूहों में पीएसी को माध्यमिक कार्यात्मक परिवर्तन करने के लिए चिह्नित noninvasive टीटीई के उपयोग की एक विस्तृत कदम दर कदम कार्यप्रणाली प्रदान करते हैं.
Protocol
Representative Results
Discussion
हम TTE चूहों में आर.वी. संरचना और समारोह की दिनचर्या के आकलन के लिए एक संवेदनशील और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य पद्धति प्रदान करता है कि प्रदर्शित करता है. टीटीई के आगमन से पहले, आर.वी. की पढ़ाई काफी हद तक…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
हम अनुकरणीय तकनीकी समर्थन के लिए फ्रेड रॉबर्ट्स और क्रिस व्हाइट धन्यवाद. हम इस काम के लिए उपकरण और धन के साथ प्रदान करने के लिए ब्रिघम महिला अस्पताल कार्डियोवास्कुलर फिजियोलॉजी कोर धन्यवाद. इस काम NHLBI द्वारा समर्थित किया गया था HL093148, HL086967, और एच. एल 088,533 (आरएल), K99HL107642 और एलिसन फाउंडेशन (अनुसूचित जाति) अनुदान.
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 |
References
- Anavekar, N. S., et al. Usefulness of right ventricular fractional area change to predict death, heart failure, and stroke following myocardial infarction (from the VALIANT ECHO Study). Am. J. Cardiol. 101, 607-612 (2008).
- Berger, R. M., Cromme-Dijkhuis, A. H., Witsenburg, M., Hess, J. Tricuspid valve regurgitation as a complication of pulmonary balloon valvuloplasty or transcatheter closure of patent ductus arteriosus in children < or = 4 years of age. Am. J. Cardiol. 72, 976-977 (1993).
- Marwick, T. H., Raman, S. V., Carrio, I., Bax, J. J. Recent developments in heart failure imaging. JACC Cardiovasc. Imaging. 3, 429-439 (2010).
- Souders, C. A., Borg, T. K., Banerjee, I., Baudino, T. A. Pressure overload induces early morphological changes in the heart. Am. J. Pathol. 181, 1226-1235 (2012).
- Karas, M. G., Kizer, J. R. Echocardiographic assessment of the right ventricle and associated hemodynamics. Prog. Cardiovasc. Dis. 55, 144-160 (2012).
- Lindqvist, P., Calcutteea, A., Henein, M. Echocardiography in the assessment of right heart function. Eur. J. Echocardiogr. 9, 225-234 (2008).
- Rudski, L. G., et al. Guidelines for the echocardiographic assessment of the right heart in adults: a report from the American Society of Echocardiography endorsed by the European Association of Echocardiography, a registered branch of the European Society of Cardiology, and the Canadian Society of Echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr. 23, 685-713 (2010).
- Scherrer-Crosbie, M., Thibault, H. B. Echocardiography in translational research: of mice and men. J. Am. Soc. Echocardiogr. 21, 1083-1092 (2008).
- Thibault, H. B., et al. Noninvasive assessment of murine pulmonary arterial pressure: validation and application to models of pulmonary hypertension. Circ. Cardiovasc. Imaging. 3, 157-163 (2010).
- Polak, J. F., Holman, B. L., Wynne, J., Right Colucci, W. S. ventricular ejection fraction: an indicator of increased mortality in patients with congestive heart failure associated with coronary artery disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2, 217-224 (1983).
- Tanaka, N., et al. Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse. Circulation. 94, 1109-1117 (1996).
- Benza, R., Biederman, R., Murali, S., Gupta, H. Role of cardiac magnetic resonance imaging in the management of patients with pulmonary arterial hypertension. J. Am. Coll. Cardiol. 52, 1683-1692 (2008).
- Lang, R. M., et al. Recommendations for chamber quantification. Eur. J. Echocardiogr. 7, 79-108 (2006).
- Tarnavski, O., McMullen, J. R., Schinke, M., Nie, Q., Kong, S., Izumo, S. Mouse cardiac surgery: comprehensive techniques for the generation of mouse models of human diseases and their application for genomic studies. Physiol. Genomics. 16, 349-360 (2004).
- Schulz-Menger, , et al. Standardized image interpretation and post processing in cardiovascular magnetic resonance: Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) Board of Trustees Task Force on Standardized Post Processing. J. Cardiovasc. Magn. Reson. 15, 35 (2013).
- Williams, R., et al. Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse-wave velocity in mice. Ultrasound Med. Biol. 33, 1368-1375 (2007).
- Senechal, M., et al. A simple Doppler echocardiography method to evaluate pulmonary capillary wedge pressure in patients with atrial fibrillation. Echocardiography. 25, 57-63 (2008).
- Frea, S., et al. Echocardiographic evaluation of right ventricular stroke work index in advanced heart failure: a new index. J. Card. Fail. 18, 886-893 (2012).
- Pokreisz, P. Pressure overload-induced right ventricular dysfunction and remodelling in experimental pulmonary hypertension: the right heart revisited. Eur. Heart J. Suppl. , H75-H84 (2007).
- Bauer, M., et al. Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice. Circ. Res. 108, 908-916 (2011).
