Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

הערכה אקוקרדיוגרפית מקיפה של תפקוד החדר הימני במודל חולדה של יתר לחץ דם עורקי ריאתי

Published: January 20, 2023 doi: 10.3791/63775
Automatic Translation
*1, *2, 2, 2
1Department of Pharmacy Practice, College of Pharmacy, University of Illinois at Chicago, 2CorDynamics, Inc.
* These authors contributed equally

Summary

הפרוטוקול הנוכחי מתאר אפיון אקוקרדיוגרפי של מורפולוגיה ותפקוד של החדר הימני במודל חולדה של יתר לחץ דם עורקי ריאתי.

Abstract

יתר לחץ דם עורקי ריאתי (PAH) היא מחלה פרוגרסיבית הנגרמת על ידי היצרות כלי דם ועיצוב מחדש של העורקים הקטנים בריאות. עיצוב מחדש זה מוביל לעמידות מוגברת של כלי הדם הריאתיים, להחמרה בתפקוד החדר הימני ולמוות בטרם עת. הטיפולים המאושרים כיום עבור PAH מתמקדים בעיקר במסלולים מרחיבי כלי דם ריאתיים; עם זאת, שיטות הטיפול המתפתחות לאחרונה מתמקדות במסלולים חדשים אחרים המעורבים בפתוגנזה של המחלה, כולל שיפוץ החדר הימני (RV). טכניקות הדמיה המאפשרות הערכה אורכית של טיפולים חדשניים שימושיות מאוד לקביעת יעילותן של תרופות חדשות במחקרים פרה-קליניים. אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה לא פולשנית נותרה הגישה הסטנדרטית להערכת תפקוד הלב והיא נמצאת בשימוש נרחב במודלים של מכרסמים. עם זאת, הערכה אקוקרדיוגרפית של RV יכול להיות מאתגר בשל המיקום האנטומי שלה ואת המבנה. בנוסף, חסרות הנחיות סטנדרטיות לאקוקרדיוגרפיה במודלים פרה-קליניים של מכרסמים, דבר המקשה על ביצוע הערכה אחידה של תפקוד RV במחקרים במעבדות שונות. במחקרים פרה-קליניים, מודל הפגיעה במונוקרוטאלין (MCT) בחולדות נמצא בשימוש נרחב כדי להעריך את יעילות התרופות לטיפול ב-PAH. פרוטוקול זה מתאר הערכה אקוקרדיוגרפית של RV בחולדות PAH נאיביות וחולדות MCT.

Introduction

PAH היא מחלה פרוגרסיבית המוגדרת כלחץ עורקי ריאתי ממוצע במנוחה של יותר מ -20 מ"מ כספית1. שינויים פתולוגיים ב- PAH כוללים עיצוב מחדש של עורק הריאה (PA), היצרות כלי דם, דלקת והפעלה והתפשטות של פיברובלסטים. שינויים פתולוגיים אלה מובילים להתנגדות מוגברת של כלי הדם הריאתיים וכתוצאה מכך לעיצוב מחדש של החדר הימני, היפרטרופיה וכשל2. PAH היא מחלה מורכבת הכוללת הצלבה בין מספר מסלולי איתות. התרופות המאושרות כיום לטיפול ב-PAH מכוונות בעיקר למסלולים מרחיבי כלי דם, כולל מסלול חד-פוספט גואנוזין מחזורי של תחמוצת החנקן, מסלול פרוסטציקלין ומסלול אנדותלין. טיפולים המכוונים למסלולים אלה שימשו הן כמונותרפיה והן בטיפולים משולבים 3,4. למרות ההתקדמות בטיפול ב- PAH בעשור האחרון, ממצאים מרישום REVEAL בארה"ב מראים שיעור הישרדות נמוך של 5 שנים עבור חולים שאובחנו לאחרונה5. לאחרונה, שיטות טיפוליות מתפתחות התמקדו בחומרים משני מחלה שיכולים להשפיע על הפתופיזיולוגיה הרב-תכליתית של עיצוב מחדש של כלי הדם המתרחשת ב- PAH בתקווה לשבש את המחלה6.

מודלים של PAH בבעלי חיים הם כלים שלא יסולא בפז בהערכת היעילות של טיפולים תרופתיים חדשים. מודל חולדות PAH המושרה על ידי MCT הוא מודל בעל חיים נפוץ המאופיין בעיצוב מחדש של כלי הדם עורקי הריאה, אשר בתורו מוביל להתנגדות מוגברת של כלי הדם הריאתיים ולהיפרטרופיה ותפקוד לקוי של החדר הימני 7,8. כדי להעריך את יעילותם של טיפולים חדשים, החוקרים מתמקדים בדרך כלל בהערכה הסופית של לחץ RV מבלי לקחת בחשבון את הערכת האורך של לחץ PA, מורפולוגיה של RV ותפקוד RV. השימוש בטכניקות הדמיה לא פולשניות ולא סופניות חיוני לבחינה מקיפה של התקדמות המחלה במודלים של בעלי חיים. אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה נותרה הגישה הסטנדרטית להערכת המורפולוגיה והתפקוד של הלב במודלים של בעלי חיים בשל עלותה הנמוכה וקלות השימוש בה בהשוואה לשיטות הדמיה אחרות, כגון דימות תהודה מגנטית. עם זאת, הערכה אקוקרדיוגרפית של RV יכולה להיות מאתגרת בשל מיקום ה- RV מתחת לצל עצם החזה, הטרבקולציה המפותחת שלו וצורתו האנטומית, כל אלה מקשים על תיחום הגבול האנדוקרדי 9,10,11.

מאמר זה נועד לתאר פרוטוקול מקיף להערכת ממדים, אזורים ונפחים של קרוואנים, ותפקוד סיסטולי ודיאסטולי בחולדות נאיביות ו-MCT בחולדות Sprague Dawley (SD). בנוסף, פרוטוקול זה מפרט שיטה להערכת ממדי אקוקרדיוגרפיה באטריום הימני התקין והמורחב.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

כל הניסויים בפרוטוקול זה בוצעו בהתאם להנחיות הטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת אילינוי בשיקגו, הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים בשיקגו. חולדות Sprague Dawley (SD) זכרים שקלו בין 0.200-0.240 ק"ג בזמן הזרקת MCT; עם זאת, ניתן להשתמש בפרוטוקול המתואר במאמר זה עם טווח משקל גוף רחב יותר. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים).

1. עיצוב הלימודים

  1. חיות
    1. השג חולדות SD זכרים ואפשר להם להתאקלם במשך 4-7 ימים. קבצו את החולדות על ידי קבוצת הניסוי בכלובים נקיים והחזיקו אותן בחדר מתוחזק בטמפרטורה של 20-26 מעלות צלזיוס (68-79 מעלות פרנהייט) ומואר באורות פלורסנט המתוזמנים לתת מחזור אור של 14 שעות, 10 שעות חושך.
    2. תנו לחולדות גישה לתזונה סטנדרטית ולמי ברז למשך הניסוי.
  2. ניהול MCT
    1. ביום המחקר 0, יש לתת לחולדות מינון תת-עורי (3.0 מ"ל/ק"ג) של MCT (60 מ"ג/ק"ג ב-HCl/NaOH, pH 7.4; ראו טבלת חומרים; קבוצת MCT) או רכב (מים נטולי יונים, pH 7.4; קבוצת ביקורת).
      הערה: בשל אמצעי זהירות הקשורים למינון MCT, יש לתת את כל החולדות ביום המחקר 0 בחדר דיור לסיכון כימי ולשכן אותן שם עד יום המחקר השביעי.
    2. ביום המחקר השביעי, העבירו את החולדות בחזרה לחדר דיור כללי למשך המחקר.
  3. תצפיות קליניות
    1. יש לבצע תצפיות צד בכלוב לבריאות כללית ולמראה פעם ביום. התבוננו בבעלי החיים לתמותה ולסימני כאב ומצוקה.
    2. רשום כל תצפית חריגה שצוינה לאורך כל תקופת המחקר במחברת הנתונים הגולמיים.
  4. משקלי גוף
    1. רשמו את משקל הגוף ביום המחקר 0 (לפני המינון), מדי שבוע במהלך המחקר וביום האקוקרדיוגרפיה.

2. אקוקרדיוגרפיה

  1. הכנה
    1. ביום המחקר ה-23 לאחר נטילת MCT, יש להרדים את החולדות עם איזופלורן בשיעור של 2%-3%, המונע על ידי 100% חמצן (1 ליטר/דקה) בתא זירוז (ראו טבלת חומרים).
    2. הוציאו את החולדות מהחדר לאחר אובדן ההכרה והעבירו אותן לתחנת ההדמיה (ראו טבלת חומרים) במצב דקוביטוס גבי. מתן איזופלורן באמצעות חרוט אף המחובר לוופורייזר המספק 1%-2% איזופלורן המונע על ידי 100% חמצן (1 ליטר לדקה).
    3. החל אלקטרודה ג'ל על כל כפה ולאבטח את הכפות בלוחות עופרת אלקטרוקרדיוגרמה של פלטפורמת החי.
    4. הסירו את הפרווה על ידי גילוח החזה ושימוש בחומר מסיר פילציה (ראו טבלת חומרים). אבטח בדיקת טמפרטורה רקטלית (ראה טבלת חומרים) במקומה. הניחו גלילי כותנה בצד ימין ובצד שמאל של בעל החיים והדקו אותם באמצעות נייר דבק כדי לשמור על מיקום החיה כאשר הפלטפורמה מוטה.
  2. ניטור
    1. עקוב אחר טמפרטורת הגוף וקצב הלב (HR) באמצעות מערכת הדמיית אולטרסאונד (ראה טבלת חומרים) לאורך כל ההליך.
    2. שמור על טמפרטורת הגוף על 37 ± 0.5 ° C ולשמור על HR על 350 פעימות לדקה ומעלה, אם אפשר. השתמשו בשולחן החימום ובמנורת חום כדי לשמור על הטמפרטורה.
  3. רכישת תמונות
    1. ביצוע אקוקרדיוגרפיה טרנס-חזה באמצעות מערכת תמונת אולטרסאונד בתדר גבוה המצוידת במתמר אולטרסאונד מערך מצב מוצק (ראה טבלת חומרים).
      הערה: כל הכיוונים שצוינו בשיטות אקוקרדיוגרפיה מתייחסים לימין או לשמאל של הסונוגרף.
    2. חדר שמאל (LV) מבט על ציר ארוך (PLAX)
      1. כאשר החולדות נמצאות במצב דקוביטוס גבי, הטו את המשטח שמאלה והורידו אותו בצורה קאודלית מטה כ-10°.
      2. הניחו את המתמר במחזיק במצב חצי נעילה כאשר החריץ מצביע לכיוון הקאודלי. הזיזו את המתמר כך שהוא יצביע לכיוון הקו הפרסטרנלי השמאלי. סובבו את המתמר נגד כיוון השעון בערך 30°-45° והטו מעט גולגולת לאורך ציר y (ציר המתמר הצידי).
      3. יש למרוח ג'ל אולטרסאונד חם (ראו טבלת חומרים) על חזה החולדה ולהוריד את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל.
      4. הזז את הפלטפורמה ימינה או שמאלה כדי לקבל תצוגה של כל LV במרכז המסך. התאימו את עומק התמונה במידת הצורך והזיזו את אזור המוקד לקיר האחורי.
      5. בצע התאמות עדינות במיקום הפלטפורמה כדי להבטיח שאבי העורקים והקודקוד נמצאים באותו מישור אופקי, ומערכת זרימת ה- LV גלויה.
      6. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתצוגות PLAX של תמונות LV מוצגות באיור 1A.
        הערה: הדמיה של LV מאפשרת היכרות עם מיקום הלב בחזה. RV מורחב יכול להחליף את LV.
    3. תצוגת PLAX שונה של מערכת זרימת החדר הימני
      1. הטה את הפלטפורמה ימינה בערך 10°-15° והורידו אותה בצורה קאודלית למטה בערך 5°.
      2. הזיזו את המתמר כך שיצביע על הקו הפרסטרנלי הימני של החולדה. סובבו את המתמר נגד כיוון השעון בזווית של כ-30°.
      3. יש למרוח ג'ל אולטרסאונד על חזה החולדה ולהוריד את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל.
      4. הזז את הפלטפורמה שמאלה או ימינה עד שהקרוואן יהיה מוצג. בתצוגת PLAX שונה זו, דופן ה-RV ומחיצה בין-חדרית (IVS) נראים בבירור, כפי שניתן לראות באיור 1B.
      5. סובב את המתמר נגד כיוון השעון במידת הצורך כדי לוודא שאבי העורקים והמסתם המיטרלי גלויים.
      6. העבר את אזור המוקד לאזור הקיר החופשי של הקרוואנים כדי לשפר את הגדרת הגבול האנדוקרדי ולהתאים את הרווח במידת הצורך.
      7. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים.
      8. מקם את קו עוצמת הקול לדוגמה במצב M באזור שבו ה-RV הוא הרחב ביותר וכוונן את השער כך שיכלול את ה-RV וה-LV. קו נפח הדגימה ממוקם בדרך כלל בין הצל של שתי חוליות רציפות בחולדות.
      9. הקש Update ולאחר מכן הקש Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות למצב M בתמונות תצוגת PLAX ששונו מוצגות באיור 1C, והתמונות האלה משמשות לניתוח הקוטר הפנימי של RV במהלך דיאסטולה (RVIDd), קוטר פנימי של RV במהלך סיסטולה, ועובי דופן ללא RV (RVFWT).
      10. הרימו את המתמר ומקמו אותו מחדש כך שהוא נוטה רק מעט לכיוון הקו הפרסטרנלי הימני של החולדה. הזז את הפלטפורמה למיקום המוטה רק מעט ימינה.
      11. מנמיכים את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל.
      12. הזיזו את הפלטפורמה בצורה קאודלית ימינה או שמאלה עד שמסלול זרימת הקרוואנים נראה לעין ושסתום הריאה (PV) ממוקד ונראה בבירור.
      13. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות למצב B בתצוגת PLAX ששונתה ברמה של תמונות מערכת זרימת החדר הימני מוצגות באיור 2A; תמונות אלה משמשות לניתוח קוטר PV.
      14. שמירה על אותו מיקום תמונה במצב B, לחץ על צבע כדי לסייע בזיהוי הזרימה דרך PV. התאם את המהירות כדי למטב את ההחלקה, כך שנקודת המהירות הגבוהה ביותר תהיה גלויה. הגדל את קצב המסגרות, במידת הצורך, על-ידי הקטנת תיבת תמונת דופלר הצבע.
      15. לחץ על PW (גל פולסים) כדי לכמת את ספקטרום זרימת הדם. הגדל את גודל שער נפח הדגימה למקסימום.
      16. התאם את מהירות קו הבסיס ואת רווח הדופלר, במידת הצורך, כך שהזרימה תהיה גלויה.
      17. יישר את זווית PW במקביל לכיוון הזרימה דרך PV. מקם את נפח הדגימה במהירות הגבוהה ביותר (נקודת הכינוי) או בקצות עלון PV.
      18. לחץ על עדכן כדי להציג את מהירויות הריאה.
      19. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתמונות דופלר PV PW מוצגות באיור 2B; תמונות אלה משמשות לניתוח זמן פליטת ריאות (PET), זמן תאוצה ריאתית (PAT), מהירות שיא סיסטולית ריאתית (PV PSV), תפוקת לב (PV CO), נפח שבץ (PV SV), דופק ואורך מחזור הלב (CL).
    4. מבט אפי ממוקד RV בעל ארבעה תאים
      1. הטה את הרציף לפינה השמאלית ומטה בגולגולת ככל שהוא יכול ללכת.
      2. סובבו את המתמר נגד כיוון השעון 30°-45°, והזיזו את המתמר כך שיצביע על כתף/אוזן ימין של החיה.
      3. מנמיכים את המתמר עד שהוא בא במגע עם הג'ל. מיקום זה מאפשר תצוגה טיפוסית של ארבעה תאים שבה נראים ה-LV והאטריה השמאלית (LA), אך צל עצם החזה נמצא מעל הקיר החופשי של הקרוואנים.
      4. כוונן את התצוגה האפיקלית בעלת ארבעת התאים כדי לקבל את התצוגה הממוקדת של RV על ידי הצבת המתמר מעט לרוחב לקודקוד האמיתי. בצע התאמות עדינות עד לקבלת המישור המקסימלי. הזז את הפלטפורמה מעט בזהירות במידת הצורך. בתצוגה זו, צל עצם החזה ממוקם במחיצה, והקיר החופשי של הקרוואנים נראה בבירור.
      5. ודא שה-RV, האטריה הימנית (RA) והשסתום הטריקוספיד (TV) גלויים בחלון האקוסטי.
        הערה: אם תא הקרוואן מורחב מאוד, ייתכן שתא ה-LV לא יהיה גלוי לחלוטין. החזקת המתמר באופן ידני מאפשרת התאמה עדינה של זווית המתמר לשיפור הדמיית RV.
      6. ודא כי RV אינו מקוצר וכי מערכת זרימת LV לא נפתח.
      7. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות למצב B בתמונות תצוגה אפיות ממוקדות RV בעלות ארבעה תאים מוצגות באיור 3A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח האזור הפרוזדורי הימני (RAA), האזור הדיאסטולי הסופי של RV (RVEDA) והאזור הסיסטולי הסופי של RV (RVESA).
      8. מקם את סמן מצב M דרך הטבעת הטריקוספידית בקיר החופשי של RV. ודא שיש לך כיוון תמונה אופטימלי כדי למנוע הערכת חסר של מהירויות. לחץ על Update ועל Cine Store כדי לתעד את הנתונים.
        הערה: דוגמאות לתמונות תנועה של טבעת טריקוספידית מוצגות באיור 4A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח הטיול הסיסטולי של המישור הטבעתי הטריקוספיד (TAPSE).
      9. לחץ על B-Mode ולאחר מכן לחץ על Color כדי לסייע בזיהוי הזרימה דרך הטלוויזיה. התאם את המהירות כדי למטב את ההחלקה, כך שנקודת המהירות הגבוהה ביותר תהיה גלויה. הגדל את קצב המסגרות באמצעות הקטנת תיבת תמונת דופלר הצבע.
      10. לחץ על PW כדי לכמת את ספקטרום זרימת הדם. הגדל את גודל שער נפח הדגימה למקסימום.
      11. התאם את מהירות קו הבסיס ואת רווח הדופלר במידת הצורך.
      12. יישר את זווית PW במקביל לכיוון זרימת RV. מניחים את נפח הדגימה במהירות הגבוהה ביותר (נקודת ההחלקה) או בקצות העלון הטריקוספיד.
        הערה: הדמיה של מהירויות זרימה טריקוספידיות יכולה להיות מאתגרת; ייתכן שיהיה צורך בהתאמה עדינה של מיקום המתמר.
      13. לחץ על Update כדי להציג את מהירויות הזרימה הטריקוספידיות.
      14. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתמונות דופלר PW טריקוספידיות מוצגות באיור 5A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח מהירות זרימת הדם בטלוויזיה במהלך מילוי דיאסטולי מוקדם (E), מהירות זרימת הדם בטלוויזיה במהלך מילוי דיאסטולי מאוחר (A), זמן פתיחת סגירת טריקוספיד (TCO) וזמן פליטה (ET).
      15. חזור למצב B ולחץ על Tissue. כוונן מעט את הפלטפורמה כדי להבטיח שטבעת הטריקוספיד נראית בבירור, ומקם את שער נפח דגימת דופלר הרקמה בטבעת הטריקוספיד בקיר החופשי של הקרוואנים. הגדל את שער עוצמת הקול של הדגימה לרוחב מרבי.
      16. התאם את מהירות קו הבסיס ואת רווח הדופלר במידת הצורך.
      17. לחץ על Update כדי להציג את תמונת דופלר הרקמות.
      18. הקש על Cine Store כדי להקליט את הנתונים. דוגמאות לתמונות דופלר רקמות מוצגות באיור 6A,B; תמונות אלה משמשות לניתוח המהירות הטבעתית הטריקוספידית בדיאסטולה המוקדמת (E'), המהירות הטבעתית הטריקוספידית בדיאסטולה המאוחרת (A'), והמהירות הטבעתית הטריקוספידית בסיסטולה (S).
        הערה: TAPSE ודופלר רקמות נמדדים תמיד בקיר החופשי של הקרוואנים ולא במחיצה הבין-חדרית.
  4. ניתוח תמונות
    1. בצע ניתוח תמונה במצב לא מקוון באמצעות תוכנה תואמת מכשירים (ראה טבלת חומרים).
    2. הימנע מאזורים שבהם מתרחשת השראה לכל המדידות וקח תמיד לפחות שלוש מדידות עבור כל פרמטר לניתוח.
    3. תצוגה פרסטרנלית ארוכת ציר שונה של חדר ימין M-mode
      1. בחר תמונה שהתקבלה מתצוגת הציר הארוך של החזה של החדר הימני במצב M ונתח את RVIDd (מ"מ), RVIDs (מ"מ) ו- RVFWT (מ"מ).
      2. בחרו ' עומק' מכלי המדידה הכלליים.
      3. עקבו אחר הקוטר הפנימי של תא הקרוואנים בדיאסטולה ובסיסטולה (איור 1C) ותייגו את המדידות כ-RVIDd ו-RVID, בהתאמה.
      4. בחרו בכלי עומק כדי למדוד את עובי הדופן נטולת הקרוואנים. יישרו את הסמן עם שיא גל ה-R של האק"ג ועקבו אחר הקיר בקצה הדיאסטולה (איור 1C). אל תכלול טרבקולציות RV ושריר פפילרי מהגבול האנדוקרדי של RV, אם קיים, כדי למדוד במדויק את עובי דופן ה- RV. כמו כן לא לכלול שומן אפיקרדיאלי, אם קיים, כדי למנוע מדידות מוגברות בטעות.
        הערה: טרבקולציות RV ושרירים פפילריים מופיעים כקווים שהופסקו העוקבים אחר תנועת דופן ה-RV. מדידות RVIDd, RVID ו- RVFWT יוצגו בדוח תחת סעיף החבילה הגנרית. כאשר יש עיבוי משמעותי של קרום הלב, המדידה של קיר RV עשוי להיות קשה; לכן, בחר את תחום הניתוח בקפידה.
    4. מצב PV B
      1. בחר תמונה שהתקבלה ממצב PV B ונתח את קוטר PV (מ"מ).
      2. בחר פונקציית RV ו - PV מהתפריט הנפתח של חבילת הלב.
      3. בחר DIAM PV ובחר מסגרת שבה השסתום פתוח. בגובה השסתום, עקבו אחר המרחק מקיר לקיר, והימנעו מביטול השסתום (איור 2A).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטע פונקציות RV ו- PV.
    5. דופלר PV PW
      1. בחר תמונה שתתקבל מדופלר PV PW כדי לנתח את ה- PET (ms), PAT (ms), PV PSV (mm/s), HR (פעימות לדקה), CL (ms), יחס PAT/PET, תפוקת הלב (PV CO; מ"ל/דקה), נפח שבץ (PV SV; μL) ויחס PAT/CL.
      2. בחר פונקציית RV ו - PV מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר לפחות שלוש מהירויות PA מייצגות.
      3. בחר PAT ועקוב אחר מהירות זרימת הרשות הפלסטינית המתחילה בנקודת התאוצה ומסתיימת בשיא המהירות.
      4. בחר PET והתחל את המדידה מנקודת התאוצה וסיים כאשר האות מגיע לקו הבסיס.
      5. בחר PV peak vel, מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר ולחץ באמצעות לחצן העכבר השמאלי.
      6. לקבלת מדידת אינטגרל זמן מהירות PV (PV VTI), בחר באפשרות השלילית תחת הכלי Peak Vovo.
        הערה: ניתן לשנות את רגישות האיתור, אך יש לשמור על ערך קבוע לאורך כל המחקר.
      7. בחר PV VTI מהתפריט הנפתח. התחל את המדידה על ידי לחיצה שמאלית על תחילת הפסגה וסיים על ידי לחיצה ימנית בסוף הפסגה כדי להשלים את המדידה. התאם את מיתאר השיא על-ידי הזזת הקווים לפי הצורך.
      8. מקם את הסמן במדידת PV VTI ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני כדי לבחור מאפיינים, ולאחר מכן הפעל מדידת משאבי אנוש באפשרות הפרמטרים. חזור על שלב זה עבור כל שלוש מדידות PV VTI.
      9. בחר זמן מכלי המדידה הגנריים ועקוב אחר הזמן מנקודת התאוצה של מחזור אחד לנקודת התאוצה של המחזור הבא כדי לחשב את ה-CL (איור 2B).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטע פונקציות RV ו- PV. יחס PAT/PET, PV CO ו- PV SV מחושבים על ידי תוכנת המכשיר.
    6. תצוגה אפית ממוקדת RV בעלת ארבעה תאים במצב B
      1. בחר תמונה המתקבלת מתצוגת ארבעת התאים הממוקדת של RV במצב B כדי לנתח את שינוי שטח השבר של RV (מ"מ 2), RVEDA (מ"מ2), RVESA (מ"מ2) ושינוי שטח השבר של RV [RVFAC = (RVEDA-RVESA)/RVEDA, %].
      2. בחר SAX (ציר קצר parasternal) מהתפריט הנפתח של חבילת הלב.
      3. בחרו תמונה במצב B בדיאסטולה הסופית מתצוגת ארבעת התאים הממוקדת ב-RV. ודא שכל הקרוואן נמצא בנוף, כולל הקודקוד והקיר הרוחבי.
      4. בחר ENDOarea;d ועקוב אחר אנדוקרדיום RV מן annulus, לאורך הקיר החופשי אל הקודקוד, ולאחר מכן בחזרה אל annulus לאורך המחיצה interventricular, למעט trabeculations אם הם קיימים.
      5. בחר תמונה במצב B בקצה הסיסטולה, בחר ENDOarea;s מהחלון הנפתח SAX B-mode וחזור על המעקב אחר RV. באמצעות אותה תמונה, בחר את האזור הדו-ממדי מכלי המדידה הגנריים ועקוב אחר ה- RA על ידי מעקב אחר אנדוקרדיום ולא כולל נספח הווריד קאווה ו- RA. האזור שבין עלוני המסתם הטריקוספיד לבין הטבעת אינו נכלל גם הוא (איור 3).
      6. חזור על מדידת שטח ENDO בדיאסטולה וסיסטולה ומדידת שטח RA בשתי תמונות נוספות.
        הערה: מדידות של אזור הקרוואנים בדיאסטולה ובסיסטולה יוצגו בדוח תחת המקטע מצב SAX-B. אזור RA יוצג תחת מדידות החבילה הגנריות. RVFAC מחושב באמצעות הנוסחה RVFAC = (RVEDA-RVESA)/RVEDA10.
    7. מצב M בחלק הלטרלי של טבעת הטריקוספיד
      1. בחר תמונה במצב M המתקבלת מהחלק הצדדי של טבעת הטריקוספיד כדי לנתח את ה- TAPSE (mm).
      2. בחר עומק מכלי המדידה הגנריים ובחר אזור של לפחות שלושה אתרי לב רצופים ללא הפרעות השראה.
      3. עקבו אחר המרחק מדיאסטולה קצה לשיא הסיסטולה של מקטע טבעתי RV בשלושה מחזורי לב רצופים (איור 4).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטע חבילה כללית.
    8. טלוויזיה PW דופלר
      1. בחר תמונה שתתקבל מדופלר PW של הטלוויזיה כדי לנתח את מדד ביצועי שריר הלב E (mm/s), A (mm/s), TCO (ms), ET (ms) ו- RV myocardial performance index [RVMPI = (TCO-ET)/ET]11.
      2. בחר TV Flow מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר לפחות שלוש מהירויות טלוויזיה מייצגות.
      3. בחר TV E (מילוי מוקדם טריקוספיד), מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר של גל E ולחץ לחיצה שמאלית; קו נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס. באופן דומה, בחר TV A (מילוי מאוחר טריקוספיד), מקם את הסמן במהירות הגבוהה ביותר של גל A ולחץ שמאלי; קו נוסף נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס (איור 5).
      4. למדידת זמן הפליטה (ET), בחרו בכלי זמן מכלי המדידה הגנריים ומדדו את הזמן מתחילת (קצה מוביל) ועד להפסקה (קצה נגרר) של זרימה טריקוספידית (אזור שבו הזרימה נפלטת). תייגו את המדידות כ-ET (איור 5).
      5. כדי למדוד את זמן ה- TCO, בחר בכלי זמן ועקוב אחר הזמן מסוף גל A טריקוספיד של מחזור אחד לתחילת גל E הטריקוספיד של המחזור הבא. תייג את המדידות כעלות בעלות כוללת (איור 5).
        הערה: מדידות של TV E ו-TV A יוצגו בדוח תחת המקטע TV Flow. מדידות ET ו-TCO יוצגו תחת מדידות החבילה הגנריות. RVMPI מחושב כ- (TCO-ET)/ET11. E, ET ו-TCO נמדדים במרווח R-R קבוע כדי למזער את השגיאה. מדידות חוצנים יכולות להתבצע גם מהקצה האמצעי לקצה הנגרר; עקביות באופן שבו המדידה נרכשת לאורך הניתוח היא החשובה ביותר.
    9. דופלר רקמת RV לטרלית טריקוספידית annulus
      1. בחר תמונה המתקבלת מדופלר רקמת הטריקוספיד הצידי RV כדי לנתח את יחס E' (mm/s), A' (mm/s), S' (mm/s) ו- E/E'.
      2. בחר TV Flow מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר לפחות שלוש מהירויות רקמת קיר חופשיות מייצגות.
      3. בחר טלוויזיה LW E, מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר של גל E' ולחץ שמאלי; קו נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס. באופן דומה, בחר טלוויזיה LW A, מקם את הסמן בנקודת המהירות הגבוהה ביותר של גל A' ולחץ שמאלה; קו נוסף נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס (איור 6).
      4. בחר MV Flow מהתפריט הנפתח של חבילת הלב ובחר S WAVE.
      5. מקם את הסמן במהירות הסיסטולית הגבוהה ביותר בשלב הפליטה, מבלי להשיג יתר על המידה את מעטפת דופלר, ולחץ שמאלי; קו נמשך מהמהירות הגבוהה ביותר לקו הבסיס (איור 6).
        הערה: מדידות יוצגו בדוח תחת המקטעים TV Flow ו-MV Flow. יחס E/E' מחושב ידנית.
  5. נקרופסי
    1. הרדימו את החולדות על ידי מתן מנת יתר של איזופלורן ביום המחקר ה-24 לאחר נטילת MCT בהתאם לפרוטוקול שאושר במוסד.
    2. הסירו את בלוק הלב-ריאה והחדירו בעדינות דרך כלי הדם מי מלח קרים כקרח עד שהבוץ יתבהר. להפריד את הלב והריאות ולהסיר את עודף מלוחים.
    3. לשקול כל איבר בנפרד.
    4. מוציאים את האטריה ומשליכים.
    5. הפרידו את ה-LV עם המחיצה (LV+S) מה-RV ושקלו את החדרים בנפרד.
    6. הסר את השוקה השמאלית והפרד אותה מהרקמה הרכה.
    7. קבל מדידה אורכית של השוקה באמצעות קליפר דיגיטלי (ראה טבלת חומרים).
    8. השליכו את הלב, הריאות והשוקה המנותחים עם שאר הפגר.
      הערה: משקל הלב (HW), משקל הריאות (LW), משקל LV+S ומשקל RV מנורמלים לפי אורך השוקה (TL). היפרטרופיית ה-RV מוערכת על ידי מדד פולטון, כאשר משקל ה-RV מנורמל על ידי משקל LV+S [מדד פולטון = RV/(LV+S)]12.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

במחקר זה, חולדות שטופלו ב-MCT שימשו כמודל של PAH. ניתוח אקו לב בוצע ביום המחקר 23 לאחר מתן MCT, וכל המדידות והחישובים ייצגו ממוצעים משלושה מחזורים רצופים. פרמטרים אקוקרדיוגרפיים שהתקבלו מחולדות ביקורת (רכב: מים שעברו דה-יוניזציה) וחולדות שטופלו ב-MCT (60 מ"ג/ק"ג) מוצגים בטבלה 1.

תמונות מייצגות של תצוגת PLAX בחולדות ביקורת וחולדות שטופלו ב-MCT מוצגות באיור 1A. תמונות אלה משמשות כהערכה ראשונית של מיקום הלב ומורפולוגיה LV. הערכות כמותיות של ה-RV מתקבלות בתצוגת PLAX שונה, מאחר שזה מאפשר הדמיה של ה-RV (איור 1B). בתצוגת PLAX שהשתנתה, החולדות שטופלו ב-MCT מראות חדר ימין מוגדל, והחדר השמאלי נראה עקור ממקומו בהשוואה לחולדות הביקורת (איור 1B). מצב M מתקבל בתצוגת PLAX ששונתה באזור הרחב ביותר של ה-RV ומשמש למדידת RVIDd, RVIDs ו-RVFWT (איור 1C). RVIDd, RVIDs ו- RVFWT נמדדים, למעט טרבקולציה בקיר, ו- RVFWT מתקבל בשיא גל R של האק"ג. כצפוי, עלייה משמעותית ב-RVIDd, RVIDs ו-RVFWT נצפתה בחולדות שטופלו ב-MCT (איור 1C וטבלה 1), מה שמצביע על התרחבות ועיבוי של דופן הקרוואנים החופשיים.

הדמיית דופלר משמשת למדידת מהירויות זרימה של הרשות הפלסטינית (איור 2B). בחולדות ביקורת, זרימת ריאות מציגה צורת V סימטרית, עם מהירות שיא שמתרחשת באמצע הסיסטולה (איור 2B, פאנל עליון). לעומת זאת, בחולדות שטופלו ב-MCT, מהירות השיא איטית יותר ומתרחשת מוקדם יותר בסיסטולה, וכתוצאה מכך PAT מתקצר משמעותית ויחסי PAT/PET ו-PAT/CL קטנים יותר (טבלה 1). נוסף על כך, חולדות שטופלו ב-MCT מציגות חריץ בסיסטולה מאוחרת (איור 2B, פאנל תחתון). דופלר PV PW משמש למדידת PV VTI (איור 2B); PV CO ו- PV SV מחושבים באמצעות מדידות קוטר PV VTI ו- PV, בהתאמה. PV CO ו-PV SV נמוכים משמעותית בחולדות שטופלו ב-MCT (טבלה 1), מה שמצביע על תפקוד סיסטולי לקוי. HR מתקבל ממדידות דופלר PV PW וניתן להשוות אותו בין חולדות הביקורת לבין חולדות שטופלו ב-MCT (טבלה 1).

תצוגת ארבעת התאים הממוקדת ב-RV משמשת למדידת RVEDA, RVESA ו-RAA (איור 3), ו-RVFAC מחושב מ-RVEDA ו-RVESA. כאמור, יש להוציא ממדידות אלה טרבקולציות בקיר, אם קיימות. RVFAC יורד באופן משמעותי בחולדות שטופלו ב-MCT (טבלה 1), מה שמרמז על תפקוד לקוי של RV סיסטולי. חולדות שטופלו ב-MCT גם מציגות התרחבות RA בגלל לחץ PA מוגבר (איור 3A,B, פאנלים ימניים וטבלה 1). בתנאים רגילים, לחלל ה-LV יש לחץ גבוה יותר מאשר ל-RV, וכתוצאה מכך עקמומיות מחיצה של ה-LV לאורך מחזור הלב (איור 3A,B, לוחות שמאליים). כאשר לחץ ה-RV עולה באופן פתולוגי ב-PAH, העקמומיות הנורמלית הזו אובדת, והמחיצה הבין-חדרית נראית "שטוחה"13, כפי שמוצג באיור 3A,B (פאנלים ימניים). מבט אפיקלי ממוקד RV בעל ארבעה תאים משמש גם למדידת TAPSE מחקירת מצב M של טבעת הטריקוספיד (איור 4). TAPSE מופחת באופן משמעותי בחולדות שטופלו ב-MCT (איור 4B וטבלה 1), מה שמרמז על תפקוד RV שנפגע.

הפונקציה הדיאסטולית מוערכת על פי הערכת דופלר PW של זרימת הטלוויזיה ודופלר רקמת הטבעת הצידית הצידית. חולדות שטופלו ב-MCT מראות גל E ו-RVMPI גבוהים יותר באופן משמעותי ונטייה ליחס E/E מוגבר (איור 5 וטבלה 1), מה שמרמז על תפקוד דיאסטולי לקוי. תצוגת דופלר של רקמת טבעת הטלוויזיה משמשת גם למדידת E' ו-S (איור 6B). חולדות שטופלו ב-MCT מציגות S' איטי יותר באופן משמעותי, מה שמאשר ירידה בתפקוד הסיסטולי של RV (הודגמה גם על ידי ירידה ב-PV CO ו-PV SV). לא נצפה שינוי משמעותי ב-E' בחולדות שטופלו ב-MCT. A ו- A' ניתן לקבל גם מזרימת הטלוויזיה PW דופלר ודופלר רקמת טבעת צידית לטלוויזיה, בהתאמה. פרמטרים אלה אינם נדונים במאמר זה.

מדידות מסת רקמת לב בקציר הסופי וניתוחי אקו לב תומכים בהיפרטרופיה של RV בחולדות שטופלו ב-MCT בהשוואה לחולדות ביקורת. כפי שניתן לראות בטבלה 2, מדד פולטון ויחס RV/TL עולים באופן משמעותי בחולדות שטופלו ב-MCT בהשוואה לחולדות ביקורת. נוסף על כך, חולדות שטופלו ב-MCT הראו יחס LV+S/TL מוגבר, מה שמעיד על היפרטרופיה של LV. חולדות שטופלו ב-MCT מציגות גם יחס LW/TL מוגבר, מה שמרמז על בצקת ריאות.

Figure 1
איור 1: תצוגות של ציר ארוך פאראסטרנלי (PLAX). (A) תמונות מייצגות של PLAX קונבנציונלי כדי להמחיש את זרימת החדר השמאלי (LV), האטריה השמאלית (LA), האטריה הימנית (RA) ושסתום אבי העורקים (AV) בחולדת ביקורת (פאנל שמאלי) ובחולדה שטופלה במונוקרוטאלין (MCT) (פאנל ימני). (B) תמונות מייצגות של תצוגת PLAX שונה כדי להמחיש את מערכת זרימת החדר הימני (RV), את המחיצה הבין-חדרית (IVS), את ה-LV ואת ה-AV בחולדת ביקורת (פאנל שמאלי) ובחולדה שטופלה ב-MCT (פאנל ימני). בחולדות, קו נפח הדגימה במצב M ממוקם בדרך כלל בין הצל של שתי חוליות רציפות (מוצג עם חצים כחולים). (C) דוגמאות למדידות במצב M בחולדת ביקורת (פאנל עליון) ובחולדה שטופלה ב-MCT (פאנל תחתון). המדידות כוללות עובי דופן ללא RV (RVFWT), קוטר פנימי של RV במהלך דיאסטולה (RVIDd), וקוטר פנימי של RV במהלך סיסטולה (RVIDs). לצפייה קלה, המדידות של מחזור לב אחד בלבד מוצגות. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: קוטר PV ומהירויות זרימה של עורק ריאתי. (A) תמונות מייצגות של תצוגת PLAX שונה כדי להמחיש את עורק הריאה ולמדוד את קוטר מסתם הריאה (PV) בחולדת ביקורת (פאנל שמאלי) ובחולדה שטופלה במונקרוטאלין (MCT) (פאנל ימני). (B) זמן פליטת ריאות (PET) נמדד החל מנקודת התאוצה ועד לנקודת החזרה לקו הבסיס בחולדת ביקורת (פאנל עליון) ובחולדה שטופלה ב-MCT (פאנל תחתון). זמן תאוצה ריאתית (PAT) הוא מרווח הזמן בין נקודת התאוצה לשיא המהירות. שיא מהירות סיסטולית של מסתם ריאתי (PV PSV) נמדדת בשיא זרימת דופלר. אינטגרל זמן מהירות PV (PV VTI) מסומן בכחול באמצעות אפשרות התוכנה. אורך מחזור הלב (CL) נמדד מנקודת התאוצה של מחזור אחד לנקודת התאוצה של המחזור הבא. חריץ סיסטול מאוחר נצפה בחולדות שטופלו ב-MCT. חצים מציינים את שלושת המחזורים הרצופים שנחשבו לחישובים. מדידות מייצגות מוצגות במחזורים שונים לצפייה קלה, אך כל המדידות נלקחו בכל אחד משלושת המחזורים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: מבט אפיקלי ממוקד RV בעל ארבעה תאים. (A) תמונות מייצגות של האזור הסיסטולי בקצה החדר הימני (RVESA) ובאזור הפרוזדורים הימני (RAA) בחולדת ביקורת (פאנל שמאלי) ובחולדה שטופלה במונוקרוטאלין (MCT) (פאנל ימני). החלוניות העליונות מציגות תמונות ללא עקיבה, והחלוניות התחתונות מציגות אזורים שיש לעקוב אחריהם. המדידות נלקחו באמצעות ENDOarea;s וכלי שטח דו-ממדיים כדי לחשב RVESA ו-RAA, בהתאמה. (B) תמונות לדוגמה של האזור הדיאסטולי בקצה החדר הימני (RVEDA) באמצעות כלי התוכנה ENDOarea;d בחולדת ביקורת (פאנל שמאלי) ובחולדה שטופלה ב-MCT (פאנל ימני). החלוניות העליונות מציגות תמונות ללא עקיבה, והחלוניות התחתונות מציגות אזורים שיש לעקוב אחריהם. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: טיול סיסטולי מישורי טבעתי טריקוספיד (TAPSE). (A) פאנל עליון: מבט אפי ממוקד חדר ימין בעל ארבעה חדרים בחולדת ביקורת. החדר הימני (RV), אטריה ימנית (RA) ושסתום טריקוספיד (TV) הם דמיוניים. פאנל תחתון: חקירה במצב M של טבעת הטריקוספיד למדידת TAPSE בחולדות ביקורת. (B) פאנל עליון: מבט אפיקלי ממוקד חדר ימין בעל ארבעה חדרים בחולדה שטופלה במונקרוטאלין (MCT). פאנל תחתון: חקירה במצב M של טבעת הטריקוספיד למדידת TAPSE בחולדה שטופלה ב-MCT. חצים מציינים את שלוש המדידות העוקבות שנחשבו לחישובים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: דופלר גל פועם של זרימה טריקוספידית. דוגמה לרישומי דופלר פועמים של זרימה טריקוספידית למדידת מהירות זרימת הדם על פני המסתם הטריקוספיד במהלך מילוי דיאסטולי מוקדם (E, בכחול), מילוי דיאסטולי מאוחר (A, בכחול), זמן סגירת טריקוספיד (TCO) וזמן פליטה (ET) בחולדת ביקורת ובחולדת ביקורת (B) בחולדה שטופלה במונקרוטאלין (MCT). חצים מציינים את שלושת המחזורים הרצופים שנחשבו לחישובים. מדידות מייצגות מוצגות במחזור אחד לצפייה קלה, אך כל המדידות נלקחו בכל אחד משלושת המחזורים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 6
איור 6: דופלר רקמות של טבעת הטריקוספיד הצידי. דופלר רקמה דוגמת תמונות של שיא מהירות שריר הלב הסיסטולי בטבעת הטריקוספידית הצידית (S', בכחול) ומהירות הרפיה מרבית של שריר הלב בדיאסטולה מוקדמת (E', בכחול) ובדיאסטולה מאוחרת (A', בכחול) בחולדת ביקורת וב-(B) בחולדה שטופלה במונוקרוטאלין (MCT). חצים מציינים את שלושת המחזורים הרצופים שנחשבו לחישובים. מדידות מייצגות מוצגות במחזור אחד לצפייה קלה, אך כל המדידות נלקחו בכל אחד משלושת המחזורים. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

פרמטרים אקוקרדיוגרפיים קבוצות ניסוי
שליטה (רכב) MCT (60 מ"ג/ק"ג)
ממוצע ± SD n ממוצע ± SD n
טווח משקל בובי (ק"ג) 0.352-0.431 8 0.231-0.296 9
מורפולוגיה RVIDd (מ"מ) 2.72 ± 0.43 8 5.04 ± 1.68* 9
RVIDs (מ"מ) 1.77 ± 0.52 8 4.04 ± 1.58* 9
RVFWT (מ"מ) 0.59 ± 0.13 8 1.38 ± 0.30* 9
קוטר PV (מ"מ) 3.72 ± 0.38 8 3.50 ± 0.24 9
RAA (מ"מ2) 17.97 ± 3.14 5 34.46 ± 12.15* 8
RVEDA (מ"מ2) 37.97 ± 6.57 5 52.78 ± 7.41* 8
RVESA (מ"מ2) 21.68 ± 8.41 5 44.40 ± 5.04* 8
פונקציה סיסטולית RVFAC (%) 44.16 ± 16.55 5 15.49 ± 5.07* 8
PET (ms) 70.78 ± 5.89 8 74.52 ± 7.65 9
PAT (ms) 32.56 ± 6.01 8 20.23 ± 4.21* 9
יחס PAT/PET 0.46 ± 0.10 8 0.27 ± 0.05* 9
PV PSV (מ"מ/שנייה) 1032.35 ± 100.76 8 605.85 ± 170.29* 9
PVCO (מ"ל/דקה) 179.03 ± 39.92 8 73.04 ± 36.57* 9
PVSV (μL) 505.53 ± 114.04 8 215.97 ± 99.58* 9
משאבי אנוש (פעימות לדקה) 358.52 ± 43.14 8 324.69 ± 42.35 9
CL (ms) 169.86 ± 22.60 8 185.84 ± 22.56 9
יחס PAT/CL 0.20 ± 0.05 8 0.11 ± 0.02* 9
TAPSE (מ"מ) 3.33 ± 0.63 7 1.47 ± 0.49* 8
ET (ms) 77.83 ± 11.16 7 78.52 ± 7.82 8
TCO (ms) 92.93 ± 9.58 7 107.96 ± 11.77* 8
RVMPI 0.20 ± 0.09 7 0.39 ± 0.19* 8
S' (מ"מ/שנייה) 62.62 ± 12.78 6 25.90 ± 8.26* 7
תפקוד דיאסטולי E (מ"מ/שנייה) 460.33 ± 82.90 7 684.89 ± 177.53* 8
E' (מ"מ/שנייה) 53.07 ± 26.35 6 40.82 ± 23.34 7
E/E' 9.79 ± 3.18 6 23.79 ± 17.34 7

טבלה 1: פרמטרים של אקו לב בחדר ימין ביום 24 לאחר MCT (קבוצת MCT) או טיפול ברכב (קבוצת ביקורת) בחולדות Sprague Dawley. נתונים שהוצגו כממוצע ± SD. מבחן t של תלמיד שימש לניתוח נתונים. *P < 0.05. קיצורים: מונוקרוטלין (MCT), קוטר פנימי של RV במהלך דיאסטולה (RVIDd), קוטר פנימי של RV במהלך סיסטולה, עובי דופן ללא RV (RVFWT), אזור פרוזדורים ימני (RAA), אזור דיאסטולי בקצה החדר הימני (RVEDA), אזור קצה החדר הימני (RVESA), שינוי שטח חלקי RV (RVFAC), זמן פליטת ריאות (PET), זמן האצת ריאות (PAT), מהירות שיא ריאתית (PV PSV), תפוקת לב (PV CO), נפח שבץ מוחי (PV SV), דופק (HR), אורך מחזור הלב (CL), טיול סיסטולי במישור טבעתי טריקוספיד (TAPSE), זמן פליטה (ET), זמן פתיחת סגירת טריקוספיד (TCO), מדד ביצועי שריר הלב RV (RVMPI), מהירות טבעתית טריקוספידית בסיסטולה (S'), מהירות זרימת הדם בטלוויזיה במהלך מילוי דיאסטולי מוקדם (E), ומהירות טבעתית טריקוספידית בדיאסטולה מוקדמת (E).

פרמטרים נקרופסיים קבוצות ניסוי
לשלוט
(רכב, n = 6-8)		 MCT
(60 מ"ג/ק"ג, n = 7-9)
HW/TL (מ"ג/מ"מ) 47.3 ± 2.40 30.6 ± 3.22
LW / TL (מ"ג / מ"מ) 64.9 ± 2.03 55.8 ± 6.75*
(LV+S)/TL (מ"ג/מ"מ) 33.6 ± 1.81 16.1 ± 1.00*
RV/TL (מ"ג/מ"מ) 5.76 ± 0.53 17.6 ± 2.39*
RV/(LV+S) 0.28 ± 0.03 0.66 ± 0.16*
TL (מ"מ) 63.2 ± 1.03 62.7 ± 1.74

טבלה 2: מדידות איברים ביום ה-24 לאחר MCT (קבוצת MCT) או ניהול רכב (קבוצת ביקורת) בחולדות ספראג דולי. נתונים שהוצגו כממוצע ± SD. מבחן t של תלמיד שימש לניתוח נתונים. *P < 0.05. קיצורים: מונוקרוטלין (MCT), משקל לב (HW), משקל ריאות (LW), חדר ימין (RV), חדר שמאל (LV) ואורך השוקה (TL).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

הערכה אקוקרדיוגרפית של הקרוואן היא כלי גילוי רב ערך לבדיקת יעילותם של טיפולים חדשניים במודלים של PAH בבעלי חיים. אפיון מעמיק של מבנה הקרוואנים ותפקודם נחוץ כמטרות חדשניות בטיפול בשיפוץ קרוואנים 4,14. מחקר זה מתאר פרוטוקול מפורט המאפשר אפיון מוצלח של מבנה ותפקוד הקרוואנים.

הגיאומטריה המבנית המורכבת והמיקום מאחורי עצם החזה מקשים על אפיון אקוקרדיוגרפי של הקרון; לפיכך, תצוגות אקוקרדיוגרפיות שהשתנו משמשות כדי להקל על הדמיה של RV ולסייע בזיהוי מדויק של גבולות אנדוקרדיאל RV במהלך ניתוחים. בהקשר זה, PLAX שונה משמש הדמיה טובה יותר כדי להשיג את מהירויות זרימת ריאתי מדידות מורפולוגיות של RV. פרוטוקולים אחרים תיארו את השימוש בתצוגות פרסטרנליות קצרות ציר למדידת זרימה ריאתית ועובי דופן RV15; עם זאת, השימוש ב- PLAX שונה מאפשר לקבל תצוגות מייצגות עקביות של מהירויות זרימת הריאה, וגם משפר את הגדרת הדופן החופשית של RV. בנוסף, התצוגה האפיקלית ממוקדת ארבעת התאים של RV משמשת לשיפור ההדמיה של קירות תא RA ו- RV ולקבל באופן עקבי מדידות של הפרמטרים הסיסטוליים והדיאסטוליים של RV.

הפרמטרים הבאים מומלצים להערכת הפונקציה הסיסטולית של RV: TAPSE, RVFAC, RIMP ו- S'. TAPSE היא מדידה של התכווצות אורכית של RV ודווח כי היא מתואמת עם מידת חוסר התפקוד של RV16; עם זאת, TAPSE מעריך רק התכווצות אורכית מבלי לקחת בחשבון את המרכיב הרדיאלי של התכווצות שהופך רלוונטי RVמורחב 11. למרות המגבלה שלו, TAPSE נשאר פרמטר המתקבל באופן שגרתי, שכן קל יותר לרכוש בהשוואה ל- RVFAC ו- RIMP; עם זאת, הערכה מלאה של מידת חוסר התפקוד הסיסטולי צריכה לכלול הערכה של S', RIMP ו- RVFAC. S' ניתנת למדידה, אמינות ושחזור בקלות, אולם היא מעריכה רק תפקוד סיסטולי אורכי. בבני אדם, RVFAC מתואם היטב עם מקטע פליטת RV (EF)10 והוא מדידה מדויקת יותר של תפקוד RV מאשר TAPSE. RIMP, המוגדר כ- [TCO-ET]/ET, הוא מדד לביצועי RV גלובליים, משקף הן את הפונקציה הסיסטולית והן את הפונקציה הדיאסטולית של RV, והוא סמן פרוגנוסטי בחולים עם PAH17. RIMP נמדד מדופלר PW טלוויזיה מכיוון שניתן להשיג אותו בקלות רבה יותר, אם כי ניתן למדוד אותו גם מדופלר הרקמה של טבעת טריקוספיד לטרלית. חשוב להשתמש במספר מדדים של תפקוד סיסטולי RV בעת הערכת יעילות הטיפול התרופתי במודלים של בעלי חיים PAH כדי להתגבר על המגבלה של כל מדידה. השימוש ב- RVEF כמדידה של פונקציה סיסטולית אינו מומלץ בשל המורכבות של גיאומטריית RV, מה שמוביל להערכת חסר גסה של כרכים10.

תפקוד דיאסטולי RV בחולדות הוא תחום שלא נחקר מספיק בשל הקשיים הטכניים בהשגת מהירויות זרימת הטלוויזיה ודופלר רקמת הטבעת הצידית של הטלוויזיה. על ידי שימוש בתצוגה אפית ממוקדת RV בעלת ארבעה תאים כאמור בפרוטוקול זה, ניתן לקבל תצוגות אקוקרדיוגרפיות עקביות עם הגדרת גבול אנדוקרדיאלית טובה. יחס E/E' ו- RAA צריכים לשמש כמדד לתפקוד דיאסטולי של RV בתפקוד לקוי מוקדם של RV. ניתוח זנים הפך לכלי רב עוצמה כדי לגשת לתפקוד סיסטולי LV בשלבים הראשונים של תפקוד לקוי של LV; עם זאת, רק מחקרים מעטים משתמשים בסוג זה של ניתוח כדי להעריך את RV14,18, בשל הקשיים שנתקלו בהדמיה של הקיר כולו ובקבלת תמונות אקוקרדיוגרפיות באיכות גבוהה הנחוצות לניתוח מתח. למרות שניתוחי זנים לא בוצעו במחקר זה, איכות התמונות שהתקבלו בעקבות פרוטוקול זה מספיקה לביצוע ניתוח מסוג זה, במידת הצורך.

לבסוף, פרוטוקול זה מספק תיאור מפורט של תצוגות אקוקרדיוגרפיות הדרושות להערכת מורפולוגיה של RV ו- RA, כמו גם לאפיון תפקוד סיסטולי ודיאסטולי של RV. נתונים אלה מספקים הערכה משופרת של יעילותן של תרכובות חדשות לשיבוש התפתחות PAH במודלים של בעלי חיים מכרסמים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי NHLBI K01 HL155241 ו- AHA CDA849387 שהוענקו למחבר P.C.R.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% sodium cloride injection USP Baxter 2B1324
Braided cotton rolls 4MD Medical Solutions RIHD201205
Depilating agent Wallgreens Nair Hair Remover 
Electrode gel Parker Laboratories  15-60
High frequency ultrasound image system and imaging station FUJIFILM VisualSonics, Inc. Vevo 2100
Isoflurane MedVet RXISO-250
Male sprague Dawley rats Charles River Laboratories CD 001 CD IGS Rats (Crl:CD(SD))
Monocrotaline (MCT) Sigma-Aldrich C2401
Rectal temperature probe   Physitemp  RET-3
Sealed induction chambers Scivena Scientific RES644  3 L size
Solid-state array ultrasound transducer FUJIFILM VisualSonics, Inc. Vevo MicroScan transducer MS250S
Stainless steel digital calipers VWR Digital Calipers 62379-531
Ultrasound gel  Parker Laboratories  11-08
Vevo Lab software FUJIFILM VisualSonics, Inc. Verison 5.5.1

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Galie, N., McLaughlin, V. V., Rubin, L. J., Simonneau, G. An overview of the 6th World Symposium on Pulmonary Hypertension. European Respiratory Journal. 53 (1), 1802148 (2019).
  2. Tyagi, S., Batra, V. Novel therapeutic approaches of pulmonary arterial hypertension. International Journal of Angiology. 28 (2), 112-117 (2019).
  3. Hoeper, M. M., et al. Targeted therapy of pulmonary arterial hypertension: Updated recommendations from the Cologne Consensus Conference 2018. International Journal of Cardiology. 272, 37-45 (2018).
  4. Sommer, N., et al. Current and future treatments of pulmonary arterial hypertension. British Journal of Pharmacology. 178 (1), 6-30 (2021).
  5. Farber, H. W., et al. Five-year outcomes of patients enrolled in the REVEAL registry. Chest. 148 (4), 1043-1054 (2015).
  6. Zolty, R. Novel experimental therapies for treatment of pulmonary arterial hypertension. Journal of Experimental Pharmacology. 13, 817-857 (2021).
  7. Jasmin, J. F., Lucas, M., Cernacek, P., Dupuis, J. Effectiveness of a nonselective ET(A/B) and a selective ET(A) antagonist in rats with monocrotaline-induced pulmonary hypertension. Circulation. 103 (2), 314-318 (2001).
  8. Stenmark, K. R., Meyrick, B., Galie, N., Mooi, W. J., McMurtry, I. F. Animal models of pulmonary arterial hypertension: the hope for etiological discovery and pharmacological cure. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology. 297 (6), 1013-1032 (2009).
  9. Muresian, H. The clinical anatomy of the right ventricle. Clinical Anatomy. 29 (3), 380-398 (2016).
  10. 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. Journal of the American Society of Echocardiography. 23 (7), 685-713 (2010).
  11. Jones, N., Burns, A. T., Prior, D. L. Echocardiographic assessment of the right ventricle-state of the art. Heart Lung and Circulation. 28 (9), 1339-1350 (2019).
  12. Spyropoulos, F., et al. Echocardiographic markers of pulmonary hemodynamics and right ventricular hypertrophy in rat models of pulmonary hypertension. Pulmonary Circulation. 10 (2), 2045894020910976 (2020).
  13. Armstrong, W. F., Ryan, T., Feigenbaum, H. Feigenbaum's echocardiography. 7th edn. , Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. (2010).
  14. Kimura, K., et al. Evaluation of right ventricle by speckle tracking and conventional echocardiography in rats with right ventricular heart failure. International Heart Journal. 56 (3), 349-353 (2015).
  15. Cheng, H. W., et al. Assessment of right ventricular structure and function in mouse model of pulmonary artery constriction by transthoracic echocardiography. Journal of Visualized Experiments. 84, e51041 (2014).
  16. Mazurek, J. A., Vaidya, A., Mathai, S. C., Roberts, J. D., Forfia, P. R. Follow-up tricuspid annular plane systolic excursion predicts survival in pulmonary arterial hypertension. Pulmonary Circulation. 7 (2), 361-371 (2017).
  17. Grapsa, J., et al. Echocardiographic and hemodynamic predictors of survival in precapillary pulmonary hypertension: seven-year follow-up. Circulation: Cardiovascular Imaging. 8 (6), 002107 (2015).
  18. Bernardo, I., Wong, J., Wlodek, M. E., Vlahos, R., Soeding, P. Evaluation of right heart function in a rat model using modified echocardiographic views. PLoS One. 12 (10), 0187345 (2017).

Tags

פסילה גיליון 191
הערכה אקוקרדיוגרפית מקיפה של תפקוד החדר הימני במודל חולדה של יתר לחץ דם עורקי ריאתי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rosas, P. C., Neves, L. A. A.,… More

Rosas, P. C., Neves, L. A. A., Senese, P. B., Gralinski, M. R. Comprehensive Echocardiographic Assessment of Right Ventricle Function in a Rat Model of Pulmonary Arterial Hypertension. J. Vis. Exp. (191), e63775, doi:10.3791/63775 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter