En ingen-invasjonen protokollen for transthoracic ekkokardiografi vurderingen av hjerte anatomi og funksjonen for voksen rotter er forevist inne det aktuelle studere. Hjerteklaffene, alle de fire hjertekamrene og den stigende aorta, aorta buen og synkende aorta er studert i detalj.
Bruken av eksperimentelle dyremodeller har blitt avgjørende i kardiovaskulær vitenskap. De fleste studier med gnagere modeller er fokusert på todimensjonale Imaging å studere hjertets anatomi av venstre ventrikkel og M-modus ekko å vurdere sine dimensjoner. Dette kan imidlertid begrense en omfattende studie. Heri beskriver vi en protokoll som tillater en vurdering av hjertekammer størrelse, venstre ventrikkel funksjon (systolisk og diastolisk) og Valvulær funksjon. En konvensjonell medisinsk ultralyd maskin ble brukt i denne protokollen og ulike ekko visninger ble innhentet gjennom venstre parasternal, apikale og suprasternal Vinduer. I venstre parasternal vinduet, den lange og korte aksen ble anskaffet for å analysere venstre kammer dimensjoner, høyre ventrikkel og lungearterien dimensjoner, og mitral, lunge og aorta ventilfunksjon. Apikale vinduet tillater måling av hjertekammer dimensjoner og evaluering av systolisk og diastolisk parametre. Den tillater også Doppler-vurdering med påvisning og kvantifisering av hjerte ventil forstyrrelser (aortaregurgitasjon eller stenose). Ulike segmenter og vegger av venstre ventrikkel er visualisere gjennom alle visninger. Til slutt, den stigende aorta, aorta buen, og synkende aorta kan bli avbildet gjennom suprasternal vinduet. En kombinasjon av ultralydbehandling, Doppler flyt og vev Doppler vurdering har blitt innhentet for å studere hjerte morfologi og funksjon. Dette representerer et viktig bidrag for å forbedre vurderingen av hjertefunksjon hos voksne rotter med innvirkning på forskningen ved bruk av disse dyre modellene.
Hjerte-og karsykdommer er den ledende dødsårsaken i Europa, ansvarlig for over 4 000 000 årlige dødsfall, til tross for fremskritt i terapi, diagnose og overvåking som har forbedret pasientens utfall de siste årene. En rask teknologisk evolusjon har bidratt til fremgang i kardiovaskulær pasientbehandling. Innenfor disse diagnostiske verktøy, spesiell oppmerksomhet har blitt betalt til biomedisinsk Imaging, som tillater en anatomisk og funksjonell evaluering i en ikke-invasiv måte1,2,3. Tilsvarende, medisin fordeler fra resultatene av biomedisinsk forskning. Eksperimentelle dyremodeller er svært nyttig for testing hypoteser avledet fra klinisk setting og å utvikle innovative terapier4,5.
Det er økende interesse for bruk av ekkokardiografi som et forskningsverktøy i eksperimentelle dyremodeller, slik at oppkjøpet av flere målinger fra et enkelt dyr i langsgående studier. Det er viktig å merke seg at det er noen fordeler ved bruk av murine eller gnager modeller. Den korte svangerskapet perioden, lave kostnader for avl og bolig, kunnskap om deres Genova og mulighet til å utvikle transgene dyr er de viktigste fordelene med disse artene, noe som gjør dem attraktive for å studere mekanismene involvert i hjerte–og karsykdommer4,5,6,7,8,9. Til tross for rotten og musen modeller viser lignende fordeler, rotter er det klassisk valget inne kardiovaskulær studier på grunn av deres større fysisk dimensjon og lavere hjertefrekvensen det skaffer bedre profilen inne ekkokardiografi studier4,5,6,7,8,9,10.
Vi beskriver en ekkokardiografi protokoll som bruker konvensjonell medisinsk ultralyd utstyr for å evaluere hjertekamre og hjerte ventiler (anatomi og funksjon) ved hjelp av Wistar rotter. Dette er en kortfattet og komplett protokoll for kort tid oppkjøpet bilder og looper som tillater offline målinger, som kan senere revidert for å integrere nye variabler eller målinger over tid.
Denne protokollen tillater en komplett echocardiographic studie ved hjelp av konvensjonell medisinsk ultralyd utstyr og en høyfrekvent sonde i voksen rotter. Dette er en viktig del av protokollen, siden ultralyd utstyr dedikert for små dyr er dyrt og investeringen er ikke alltid forsvarlig.
Som langsgående Imaging studier krever gjentatt anestesi, en kombinasjon av medetomidine-midazolam-fentanyl ble foreslått i denne protokollen siden det er mer egnet for seriell bruk i forhold til isoflurane eller en blanding av ketamin-xylazine, i Wistar rotter. Men den foreslåtte echocardiographic protokollen er kompatibel med alle andre anestesi protokoll16. Som beskrevet, inkluderer vår ekkokardiografi protokoll evalueringen av flere parametre som gjør det mulig identifisering av anatomiske og funksjonelle CARDIAC endringer.
Med fokus på den anatomiske karakterisering, er det mulig å evaluere dimensjonene av alle hjertekamre og deres dilatations, venstre ventrikkel hypertrofi, Valvulær fibrose eller calcifications. Når det gjelder hjertefunksjonen, kan venstre ventrikkel systolisk og diastolisk funksjon og høyre ventrikkel systolisk funksjon analyseres1,3,4. Også hjerte ventilen anatomi og funksjon er studert, ved hjelp av 2D-ekko for anatomiske karakterisering (identifisere fibrose, forkalkning eller unormal åpning) og ved hjelp av Doppler Imaging for funksjonell karakterisering og påvisning av stenose eller regurgitations. Color Doppler Imaging muliggjør påvisning av strømningsretning og turbulenser og Spectral Doppler bølger tillate målinger av hastigheter og graderinger1,3.
Adekvat image kvalitet var oppnådd inne nært alle rotter (minste vekt av 200 g), til tross for i mellom-individ forskjellene inne anatomi, echocardiographic synspunkter kanskje ikke være oppnådd med det pressepenger av likt definisjon imellom rotter, hvilke kanskje ha en innvirkningen inne hulrom dimensjon måler. Det er 5% intra-observatør rapportert variasjon på venstre ventrikkel M-modus målinger17. Spesielt når du bruker M-Mode for venstre ventrikkel målinger, kan følgende begrensninger finnes: vanskeligheter med å få en vinkelrett vinkel; inkludert bare basal segmenter (som resulterer i unøyaktige målinger i nærvær av asymmetrisk hypertrofi eller regional systolisk dysfunksjon); og geometriske forutsetninger (med tanke på at venstre ventrikkel er en forlenget ellipsoiden med en 2:1 lang/kort akse ratio og symmetrisk fordeling av hypertrofi). Dessuten kan inkludering av cubed målinger påvirke nøyaktigheten, siden selv en liten feil i dimensjoner kan føre til overvurdert masse1,3,10. Selv når du bruker volumer og utstøting brøk beregnes av Simpson ‘ s metode, det er ulemper: The Apex er ofte dømmer; den endocardial frafall kan bias målingen og er blind for å forme skjevheter ikke i apikale 4 og 2-kammer visninger1,3,10.
Viktigere, denne protokollen fremhever bruk av avanserte målinger og evalueringer, slik som venstre ventrikkel belastning og belastningen rate, vurdert av speckle sporing, for å oppnå mer fullstendig informasjon om hjerteinfarkt fibre atferd1,3. For en mer nøyaktig belastning og belastnings rate evaluering, er optimalisering av bildekvalitet, maximizations av bildefrekvens, og minimering av Apex forkortelse nødvendig. Midwall global langsgående stamme brukes som det er enig med mer publisert tilgjengelige data og har blitt vist i flere kliniske studier for å være robust og reproduserbar10. Den electrocardiographic monitorization integrert i utstyret er svært utsatt for gjenstander, som er en begrensning. Likeledes, det er en meget betydelig å begrunne det det funksjonell eller hemodynamisk CARDIAC rang av rotta kanne avhenger av variabler som temperatur, blodtrykk og hjertefrekvensen4,5,6,7,8,9,13,14,17.
Siden resolusjonen er i slekt å det sonde-hyppigheten, fremtid utviklingen er ventet å utvikle høyere hyppigheten sonder og følgelig høyere resolution og image definisjon inne ingen-invasjonen kardiovaskulær tenkelig inne liten dyrene, med dette type av Utstyr. Standardisering av metoder og målinger anses kritisk i dette feltet av forskning, nå mer presis echocardiographic diagnostisering av eksperimentelle rotte modeller og resulterer i en bedre forståelse av molekylærbiologi av menneskelig hjerte Sykdommer.
The authors have nothing to disclose.
ARSP og ATP støttes av stipend SFRH/BD/121684/2016 og SFRH/BPD/123181/2016, henholdsvis fra Fundação para a Ciência e Tecnologia.
12S-RS Probe | GE Medical Systems | H44901AB | |
Antisedan (5 mg/ml) | Esteve | P01B9003 | |
EKG monitoring unit | GE Medical Systems | N/A | |
Electrodes | FIAB | F9089/100 | |
Fentanilo (0.05 mg/ml) | B.Braun | BB3644960 | |
Flumazenilo (0.1 mg/ml) | Generis | MUEH5933080 | |
Insuline Syringe 1ml | SOL M | 1612912 | |
Lubrithal gel (10mg) | Dechra | NC519 | |
Medetor (1 mg/ml) | Vibarc | P01B0308 | |
Midazolan (5 mg/ml) | Labesfal | MUEH5506191 | |
Shaver Razor AESCULAP Isis GT608 | Braun | 90200714 | |
Small Animal Heated Pad 120volts | K&H Manufacturing inc. | 655199010608 | |
Ultrasound Gel | Parker Laboratories | REF 01-08 | |
Ultrasound machine | GE Medical Systems | VIVID T8 | |
Underpads | Henry Schein | 900-8132 |