小鼠右心室舒张参数的超声心电图测量
Summary
在这里,我们描述和比较两个位置,以获得小鼠的四室视图。这些位置能够量化右侧心室功能,提供可比较的结果,并可互换使用。
Abstract
舒张功能障碍是与压力过载条件相关的右心室 (RV) 改造的一个显著特征。然而,RV舒张功能在实验研究中很少量化。这可能是由于在啮齿动物的四室视图中,RV的可视化技术困难。在这里,我们描述了两个位置,有助于可视化小鼠的四室视图,以评估 RV 舒张功能。
通过将鼠标固定平台向左倾斜和向右倾斜 (LeCa) 或向右倾斜(RiCr),启用了锥形四室视图。两个位置都提供质量相当的图像。从两个位置获得的 RV 舒张函数的结果没有显著差异。这两个位置都相当容易执行。该协议可以合并到已发布的协议中,并支持对 RV 函数进行详细调查。
Introduction
舒张功能障碍是右心室 (RV) 改造1的一个显著特征,与压力过载条件2相关。回声心动图(EchoCG)可用于对RV舒张功能障碍的表征3,4。尽管小动物超声心动图最近取得了发展,但舒张参数的测量很少报告。相比之下,收缩功能的测量被广泛用于转基因小鼠5的表征,以及治疗反应6的评估。
这部分可以解释为从四室视图测量舒张参数的困难。通过倾斜固定平台 LeCa 或 RiCr,可以促进此位置的心脏的可视化。即使使用这些操作,回声心动学家也不会在4,7的手稿中报告它们。因此,这些操作是否提供可比结果仍不清楚。此外,这也排除了为小鼠开发这一位置的标准化命名法。
本研究的目的是描述两个位置,用于四室视图可视化,并比较其结果。为了确定两个位置之间的差异,我们使用了小鼠肺动脉带状(PAB)模型,其中,一个钛夹导致肺动脉的部分闭塞。这种遮挡导致右心室重塑和功能障碍。PAB 操作的完整详细信息可在以前发布的工作3中找到。沙姆操作的小鼠,其中夹子被放置在肺动脉旁边,用于比较。EchoCG 调查在手术后三周使用具有 30 MHz 扫描头的成像系统进行(参见两者的材料表)。 描述小鼠和超声波束之间位置和方向的命名法,如周等人所描述的那样。
Protocol
该研究根据国家动物实验法规和欧盟指令2010/63进行。准备设备,如之前由布里坦等人8所述。 1. 鼠标准备 获得12至13周大的雄性C57Bl6/J小鼠,并在恒定的室温下,以12小时光/暗循环,并可使用标准实验室的巧克力和水,直至实验开始。 使用研究所批准的一般麻醉麻醉小鼠麻醉,并检查对脚趾捏合缺乏反应。在轻度麻醉下,用亚曲尼0.8%~1.2%将鼠标固?…
Representative Results
在小鼠中很难获得四室视图。因此,操作平台位置可以帮助可视化心脏通过改变其在胸部的位置。平台向左和向右倾斜改善了声学窗口,并提供了 B 模式下质量相当的图像(图 1)。获得正确位置后,PW、M 和 TDI 模式的测量提供了质量相当的图像(图 2)。对假和PAB操作的小鼠进行了舒张参数的测量(表1)。两个位置(RiCr 和 LeCa)…
Discussion
对辅助伞位置的超声心动图RV功能和尺寸评估进行了很好的描述。相比之下,由于技术上的困难,小鼠超声心动图中的尖顶位置被忽视了。使用水平平台位置,很难获得足够的声窗进行四室视图成像。为了便于这个位置的成像,平台可以向左倾斜,类似于患者的左侧定位。这应该导致心脏的向左和更优越的定位,从而改善声学窗口。因此,LeCa 是我们可视化的标准化位置。然而,在大约30%~35%的小鼠中,此位置?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项研究由路德维希·博尔茨曼肺血管研究所资助。
Materials
| RMV-707B scan head 30 MHz | Visual Sonics | P/N 11459 | mouse scan head |
| VisualSonics Vevo 770® High-Resolution Imaging System | Visual Sonics | 770-230 | ultrasound machine |
| Veet depilation creme for sensitive skin | Veet | 07768307 | |
| Surgical tape Durapore 3M | 3M Deutschland GmbH | 1538-1 | for fixation |
| Askina Brauncel cellulose swabs | B.Braun | 9051015 | |
| Aquasonic ultrasound gel | Parker Laboratories Inc. | BT025-0037L | |
| Electrode Gel | GE medical systems information technologies Inc. | 2034731-002 | apply to extremities for countinous ECG and heart rate monitoring |
| Thermasonic gel warmer | Parker Laboratories Inc. | 82-04-20 | to reduce heat loss warm up the ultrasound gel before use |
References
- Egemnazarov, B., Crnkovic, S., Nagy, B. M., Olschewski, H., Kwapiszewska, G. Right ventricular fibrosis and dysfunction: Actual concepts and common misconceptions. Matrix Biology: Journal of the International Society for Matrix Biology. 68-69, 507-521 (2018).
- Rain, S., et al. Right ventricular diastolic impairment in patients with pulmonary arterial hypertension. Circulation. 128, 1-10 (2013).
- Egemnazarov, B., et al. Pressure overload creates right ventricular diastolic dysfunction in a mouse model: assessment by echocardiography. Journal of the American Society of Echocardiography. 28, 828-843 (2015).
- Crnkovic, S., et al. Functional and molecular factors associated with TAPSE in hypoxic pulmonary hypertension. American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology. 311, 59-73 (2016).
- Shi, L., et al. miR-223-IGF-IR signalling in hypoxia- and load-induced right-ventricular failure: a novel therapeutic approach. Cardiovascular Research. 111, 184-193 (2016).
- de Raaf, M. A., et al. Tyrosine kinase inhibitor BIBF1000 does not hamper right ventricular pressure adaptation in rats. American Journal of Physiology – Heart and Circulatory Physiology. 311, 604-612 (2016).
- Zhou, Y. Q., et al. Comprehensive transthoracic cardiac imaging in mice using ultrasound biomicroscopy with anatomical confirmation by magnetic resonance imaging. Physiological Genomics. 18, 232-244 (2004).
- Brittain, E., Penner, N. L., West, J., Hemnes, A. Echocardiographic assessment of the right heart in mice. Journal of Visualized Experiments. (81), e50912 (2013).
- Kitchen, C. M. Nonparametric vs parametric tests of location in biomedical research. American Journal of Ophthalmology. 147, 571-572 (2009).
- Yan, F., Robert, M., Li, Y. Statistical methods and common problems in medical or biomedical science research. International Journal of Physiology, Pathophysiology and Pharmacology. 9, 157-163 (2017).
- Guihaire, J., et al. Non-invasive indices of right ventricular function are markers of ventricular-arterial coupling rather than ventricular contractility: insights from a porcine model of chronic pressure overload. European Heart Journal Cardiovascular Imaging. 14, 1140-1149 (2013).
- Sareen, N., Ananthasubramaniam, K. Strain Imaging: From Physiology to Practical Applications in Daily Practice. Cardiology in Review. 24, 56-69 (2016).
- Thavendiranathan, P., et al. Use of myocardial strain imaging by echocardiography for the early detection of cardiotoxicity in patients during and after cancer chemotherapy: a systematic review. Journal of the American College of Cardiology. 63, 2751-2768 (2014).
- Sengelov, M., et al. Global Longitudinal Strain Is a Superior Predictor of All-Cause Mortality in Heart Failure With Reduced Ejection Fraction. JACC: Cardiovascular Imaging. 8, 1351-1359 (2015).
- Silvani, A., et al. Physiological Mechanisms Mediating the Coupling between Heart Period and Arterial Pressure in Response to Postural Changes in Humans. Frontiers in Physiology. 8, 163 (2017).
- Mohan, M., Anandh, B., Thombre, D. P., Surange, S. G., Chakrabarty, A. S. Effect of posture on heart rate and cardiac axis of mice. Indian Journal of Physiology and Pharmacology. 31, 211-217 (1987).
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Cite This Article
Egemnazarov, B., Kwapiszewska, G., Marsh, L. M. Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse. J. Vis. Exp. (146), e58021, doi:10.3791/58021 (2019).