Ultrasound-based velocità dell'onda di polso di valutazione nei topi
Summary
rigidità arteriosa rappresenta un fattore chiave per la velocità della malattia e di impulso onda cardiovascolare (PWV) può essere considerato come un indice surrogato per la rigidità arteriosa. Questo protocollo descrive un algoritmo di elaborazione delle immagini per il calcolo PWV nei topi a base di ultrasuoni di elaborazione delle immagini che è applicabile in diversi siti arteriosi.
Abstract
Rigidità arteriosa può essere valutata calcolando velocità dell'onda di polso (PWV), cioè, la velocità con cui l'onda impulso viaggia in un recipiente condotto. Questo parametro è sempre più studiato in modelli di roditori di piccole dimensioni in cui viene utilizzato per valutare alterazioni nella funzione vascolare relativi a particolari genotipi / trattamenti o per caratterizzare la progressione della malattia cardiovascolare. Questo protocollo descrive un algoritmo di elaborazione delle immagini che conduce alla misurazione arteriosa PWV non invasiva in topi usando solo immagini ultrasuoni (US). La tecnica proposta è stata utilizzata per valutare addominale PWV aortica in topi e valutare le sue modifiche associate all'età.
aorta addominale scansioni degli Stati Uniti sono ottenuti da topi in anestesia gassosa utilizzando un dispositivo US specifico dotato di sonde ad alta frequenza degli Stati Uniti. B-mode e immagini Pulse-Doppler (PW-Doppler) vengono analizzati al fine di ottenere il diametro e velocità media valori istantanei, rispettivamente,. A questo scopo, le tecniche di rilevamento dei bordi e tracking contorno sono impiegati. Il singolo battito significa diametro e velocità forme d'onda sono ora allineati e combinati per ottenere il diametro-velocity (lnD-V) loop. valori PWV sono ottenuti dalla pendenza della parte lineare del ciclo, che corrisponde alla fase sistolica anticipo.
Con l'approccio attuale, anatomica e funzionale informazioni relative al mouse aorta addominale può essere non invasivo raggiunto. Richiedono l'elaborazione di immagini ecografiche solo, può rappresentare un utile strumento per la caratterizzazione non invasiva di diversi siti arteriosi nel topo in termini di proprietà elastiche. L'applicazione della presente tecnica può essere facilmente estesa ad altri distretti vascolari quali l'arteria carotide, fornendo così la possibilità di ottenere una valutazione rigidità arteriosa multi-site.
Introduction
I modelli murini sono sempre più utilizzati per lo studio di malattie cardiovascolari (CVD) e particolarmente utilizzati in studi longitudinali che consentono la caratterizzazione delle diverse fasi di sviluppo della malattia 1. Proprietà elastiche di grandi arterie sono riportate diverse condizioni patologiche; da un punto di vista tecnico, rigidità arteriosa può essere valutata misurando la velocità dell'onda di polso (PWV), che rappresenta la velocità con cui l'onda impulso viaggia in un recipiente condotto 2. A causa del suo significato clinico, è sempre più misurata anche in piccoli modelli animali preclinici 3.
Diverse tecniche sono disponibili per la valutazione della velocità dell'onda di polso nei topi. approcci invasive sono basate sull'uso di trasduttori di pressione catetere punta. PWV è valutata mediante l'acquisizione di segnali di pressione in due differenti siti arteriosi e dividendo la distanza tra i due misurazioni sITES per lo sfasamento temporale tra i segnali di 4. Il principale svantaggio relativo a questi tipi di tecniche è che richiedono sacrificio animale per la valutazione della distanza tra i due siti di misura e, pertanto, non possono essere utilizzate in studi longitudinali. Per superare questa limitazione, approcci non invasivi, basati su differenti tecniche di imaging, sono state sviluppate. Studi precedenti hanno riportato valutazioni PWV nei topi ottenuti applicando il metodo del tempo di transito sulla risonanza magnetica dati di imaging di velocità con codifica 5 e segnali Pulsed-Doppler 6. Tuttavia, il valore PWV ottenuto con questi metodi è una valutazione regionale della rigidità arteriosa. Infatti, esso rappresenta un valore medio, che rappresentano differenti arterie in termini di proprietà elastiche e dimensioni. Inoltre, questi tipi di valutazioni richiedono la valutazione della distanza tra i due siti di misurazioni che è una fonte di errore che potrebbe influence il risultato finale.
PWV può essere valutata utilizzando il diametro-velocity (lnD-V) ciclo 7. Questo metodo si basa sulla valutazione simultanea dei valori di diametro e velocità del flusso in un vaso selezionato. Secondo questo approccio, il ciclo lnD-V viene ottenuta riportando valori di diametro logaritmo naturale vs significa valori di velocità e PWV è stimato calcolando la pendenza della parte lineare del cerchio ottenuto corrispondente alla fase sistolica anticipo. Per quanto riguarda l'attuazione pratica di questo metodo, lavori precedenti hanno riportato risultati circa la sua applicazione in un sistema in vitro set-up 7 e il suo utilizzo per la valutazione sia carotidea e femorale PWV nell'uomo 8.
Lo scopo principale del presente studio è fornire una descrizione dettagliata di un algoritmo di elaborazione delle immagini che fornisce una misurazione PWV arteriosa non invasiva in topi utilizzando Usolo immagini S. L'approccio proposto permette la valutazione della rigidità arteriosa locale mediante trasformazione di entrambi B-mode e Pulsed-Wave Doppler (PW-Doppler) immagini e può essere applicato sulle arterie di importanza fondamentale, come l'aorta addominale.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo studio, un algoritmo di elaborazione delle immagini basato sul ciclo lnD-V per la valutazione PWV nei topi è stata descritta in dettaglio. L'approccio proposto si basa sulla trasformazione di immagini ecografiche solo e, quindi, potrebbe rappresentare una valida alternativa alle tecniche esistenti 6, 13 per la valutazione della rigidità arteriosa in modelli murini. Infatti, al contrario di metodi invasivi 6 che si basano s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nessuna.
Materials
| VEVO2100 | FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada | micro-ultrasound equipment | |
| MS250 Ultrasound Probe | FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada | micro-ultrasound probe | |
| EKV Software | FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada | Software | |
| Matlab R2015a | MathWorks Inc, Natick, MA, USA | Software | |
| Conductive Paste | Chosen by the operator | Laboratory material | |
| Petroleum Jelly | Chosen by the operator | Laboratory material | |
| Depilatory Cream | Chosen by the operator | Laboratory material | |
| Acoustic Coupling Gel | Chosen by the operator | Laboratory material | |
| Developed Matlab Software | The authors are willing to collaborate with those researchers who are interested in the software and to make the software available under their supervision |
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