النهج والبروتوكولات تخطيط صدى القلب لالشامل التوصيف المظهري لأمراض القلب الصمامية في الفئران

This protocol provides a detailed description of the echocardiographic approach for comprehensive phenotyping of heart and heart valve function in mice.

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in rodents, with detailed descriptions of the appropriate methods for anesthesia, the echocardiographic windows used, the imaging planes and probe orientations for image acquisition, the methods for data analysis, and the limitations of emerging technologies for the evaluation of cardiac and valvular function. Importantly, we also highlight several future areas of research in cardiac and heart valve imaging that may be leveraged to gain insights into the pathogenesis of valve disease in preclinical animal models. We propose that using a systematic approach to evaluating cardiac and heart valve function in mice can result in more robust and reproducible data, as well as facilitate the discovery of previously underappreciated phenotypes in genetically-altered and/or physiologically-stressed mice.

ويرتبط الشيخوخة مع الزيادة التدريجية في تكلس القلب والأوعية الدموية ^1. يؤثر كبيرا الدورة الدموية الأبهري تضيق الصمام 3٪ من السكان فوق سن 65 ^2، والمرضى الذين يعانون حتى المعتدلين تضيق الصمام الأبهري (الذروة سرعة 3-4 م / ث) لديها البقاء على قيد الحياة خالية من الحدث لمدة 5 سنوات أقل من 40٪ ^3. في الوقت الحاضر، لا توجد علاجات فعالة لإبطاء تطور تكلس الصمام الأبهري، والجراحة استبدال الصمام الأبهري هو العلاج الوحيد المتاح للمتقدم الصمام الأبهري تضيق ^4.

الدراسات التي تهدف إلى اكتساب فهم أعمق للآليات التي تساهم في بدء وتطور تكلس الصمام الأبهري هي خطوة أولى أساسية في المضي قدما نحو طرق دوائية وغير الجراحية لإدارة الأبهري تضيق الصمام ^{5، 6.} وراثيوقد لعبت الفئران غيرت لاي-دورا رئيسيا في تطوير فهمنا للآليات التي تسهم في مجموعة متنوعة من الأمراض، وتأتي الآن في صدارة الدراسات الميكانيكية التي تهدف إلى فهم بيولوجيا الصمام الأبهري تضيق ^{6، 7، 8.} وخلافا لأمراض القلب والأوعية الدموية الأخرى مثل تصلب الشرايين وقصور القلب، حيث بروتوكولات موحدة لتقييم الأوعية الدموية والقلب البطيني وظيفة هي في معظمها راسخة، هناك تحديات فريدة من نوعها المرتبطة في الجسم الحي phenotyping وظيفة صمام القلب في الفئران. بينما استعراض الأخيرة وفرت مناقشات مستفيضة بشأن مزايا وعيوب عديدة التصوير وطرائق الغازية المستخدمة لتقييم وظيفة صمام في القوارض ^{9، 10، 11،} إلى الآن، ونحن لسنا على علم منشور يوفر الضواغطهنسف، خطوة بخطوة بروتوكول من أجل وظيفة صمام phenotyping القلب في الفئران.

والغرض من هذا المخطوط هو وصف الطرق والبروتوكولات إلى النمط الظاهري القلب وظيفة صمام في الفئران. وقد تمت الموافقة على جميع الأساليب والإجراءات من قبل لجنة رعاية الحيوان المؤسسية واستخدام مايو كلينيك. وتشمل المكونات الرئيسية لهذا البروتوكول عمق التخدير، وتقييم وظيفة القلب، وتقييم وظيفة صمام القلب. نأمل أن هذا التقرير لا تؤدي إلا إلى توجيه المحققين ترغب في متابعة البحث في مجال أمراض صمام القلب، ولكن سوف تبدأ أيضا الحوار الوطني والدولي المتعلقة توحيد بروتوكول لضمان استنساخ البيانات وصحتها في هذا المجال سريع النمو. الأهم من ذلك، تصوير ناجحة باستخدام أنظمة الموجات فوق الصوتية عالية الدقة يتطلب معرفة العمل من مبادئ التصوير فوق الصوتي (والمصطلحات التي يشيع استخدامها في التصوير فوق الصوتي)، فهم برينسيب الأساسيليه من علم وظائف الأعضاء القلب، وخبرة كبيرة مع بالموجات فوق الصوتية للسماح لتقييم دقيق وفعال الوقت من وظيفة القلب في القوارض.

1. إعداد المواد والمعدات (الجدول 1) والشكل (1)

1. بدوره على جهاز الموجات فوق الصوتية. أدخل هوية الحيوان والتاريخ والوقت (للتجارب التصوير التسلسلي) وغيرها من المعلومات ذات الصلة.
2. استخدام الموجات فوق الصوتية محول عالية التردد، 40 ميغاهرتز للفئران التصوير أقل من ~ 20 غراما أو 30 ميغاهرتز للفئران أكبر من ~ 20 غراما.
3. ربط النظام الأساسي إلى القلب الكهربائي (ECG) مراقبة لتخطيط القلب النابضة التصوير لبعض الطرائق.
   ملاحظة: الأهم من ذلك، هذا يسمح أيضا لحساب لحظية من معدل ضربات القلب (HR)، والتي يمكن أن تستخدم واحدة من عدة مؤشرات على عمق مناسب من التخدير.
4. قبل تسخين منصة إلى 37 درجة مئوية.
   ملاحظة: جميع آلات الموجات فوق الصوتية المتاحة تجاريا لديها لوحة التحكم التي توفر ضوابط الحصول على الصور والضوابط الإدارية دراسة لب واسطة، M واسطة، ودوبلر ضربات القلب. يتم تضمين أداة قياس القلب في الجهاز لقياس التلقائيوحساب المعلمات تخطيط صدى القلب شيوعا لوظائف القلب والصمامات.

2. إعداد الماوس للتصوير وتحريض التخدير

1. اختيار برفق الماوس بواسطة ذيله واعتقادا راسخا الحيوان في مؤخر عنقه.
2. توجيه أنف الحيوان في مخروط الأنف. بدء تدفق التخدير بنسبة 1٪ الأيزوفلورين. تأكد من أن الحيوان مخدرا داخل 3-5 ق من التعرض للغاز.
3. وضع بسرعة وبدقة الحيوان على منصة في موقف ضعيف، والتأكد من أن الأرجل الأمامية وقدميه الخلفيتين تقع على أجهزة استشعار ECG من المنصة.
4. تأمين بلطف الحيوان مع شريط لاصق على كل أطرافه الأربعة، وتطبيق طفيفة شريط لاصق لتثبيت الرأس في جهاز مخروط الأنف، وتطبيق شريط لاصق لتحقيق الاستقرار في الذيل. يجب على قدميه الخلفيتين والأرجل الأمامية الاستلقاء لضمان استقرار واضح اكتساب إشارة تخطيط القلب من قبل نظام التصوير الفسيولوجية.
5. تحقق من الموارد البشرية. هل هذا باستخدام معهد العالم العربيمنصة جينج مع قدرات تخطيط القلب أو مع أجهزة تخطيط القلب الخارجية. تأكد من أن الموارد البشرية هي الأساس بين 600 و 700 نبضة في الدقيقة. تأكد من أن الموارد البشرية لا تقل عن 450 نبضة في الدقيقة تحت أي ظرف من الظروف.
   ملاحظة: أثناء الإجراء، والموارد البشرية قد ينخفض ​​قليلا بسبب التخدير، ولكن يجب أن يكون أعلى من 500 نبضة في الدقيقة في معظم الحالات.
6. ضبط تدفق التخدير بزيادات صغيرة وفقا لذلك (~ 0.1٪ زيادات كل 15 ثانية حتى يتم التوصل إلى حالة مستقرة من التخدير).
   ملاحظة: دولة مستقرة التخدير هي الحالة التي يتم الاحتفاظ المعلمات القلب المذكورة أعلاه (انظر الخطوة 2.5)، والحيوان لا تستجيب بشكل علني للمنبهات وتنسيب من لجنة التحقيق حول مختلف النوافذ التصوير. الأهم من ذلك، هذه ليست طائرة من التخدير الجراحي، مما يؤدي في cardiodepression ملحوظ في الفئران. لجلسات التصوير لفترات طويلة، فمن المستحسن تطبيق البيطري مرهم للعين لمنع جفاف.
7. فحص درجة حرارة الجسم باستخدام ميزان حرارة المستقيم. الحفاظ على درجة الحرارة بين 36.5 درجة مئوية و 38 درجة مئوية.
   ملاحظة: في الغرفة بشكل مناسب تسيطر عليها بيئيا وعلى منصة ساخنة، ودرجة حرارة الجسم (قياس المستقيم) تبقى ثابتة طوال فترة الإجراء، وبالتالي، ليست عاملا الخلط التأثير ديناميكا الدم القلب والأوعية الدموية مع مرور الوقت.
8. يحلق الشعر من الصدر باستخدام المقص الكهربائي مصممة للاستخدام مع شعر ناعم. مسح تنظيف الصدر مع منشفة ورقية رطبة. الحيوان جاهز للتصوير.
   ملاحظة: على الرغم من إزالة المواد الكيميائية من الشعر يمكن أيضا أن يؤديها، وتجنب استخدام هذه المركبات، لأنها يمكن أن تسبب تهيج الجلد كبير على مر الزمن في تجارب طويلة الأمد. وعلاوة على ذلك، فإن تطبيق وإزالة هذه المنتجات لإزالة الشعر على أساس كيميائيا المناسب يمكن إطالة مدة التعرض التخدير من 2-3 دقيقة (~ 10-20٪). الوقت الإجمالي من التخدير على الانتهاء من إعداد الجلد وينبغي أن تأخذ أقل من 3 دقائق.

ملاحظة: هناك ثلاث طرائق الموجات فوق الصوتية المستخدمة في الحصول على الصور: B-وضع / 2-D، M واسطة، ودوبلر (الطيفي دوبلر موجة نابض وتدفق اللون التصوير دوبلر). هناك نوعان من المناصب محول الأساسية المستخدمة للحصول على الصور من القلب والقلب والصمامات: ومجاور للقص والنوافذ قمي (الشكل 2).

1. من كل موقف محول، الحصول على صور متعددة للتصوير الشعاعي الطبقي من القلب المتعلقة محاورها الطويلة والقصيرة من خلال تناوب يدويا وangulating محول.
   ملاحظة: دوران يشير إلى التمحور أو التواء محول من موقف ثابت على جدار الصدر، في حين يشير التزوي لحركة محول جنبا إلى جنب من نقطة ثابتة على جدار الصدر. جميع محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية لديها علامة مؤشر الصورة في شكل أخدود (الشق)، التضليع الخارجية، أو زر.
2. تأكد من أن سيج الموجات فوق الصوتيةنال هو عمودي على هيكل هدف عن طريق ضبط الموقف محول وفقا لذلك.
3. تحسين تدفق اللون وإشارات سرعة الذروة عن طريق مواءمة التي تنتقل عن طريق الموجات فوق الصوتية شعاع بالتوازي مع التدفق. وينبغي أن تكون الزاوية بين شعاع الموجات فوق الصوتية وتدفق أقل من 60 درجة.
4. تحسين جودة الصورة باستخدام عناصر التحكم لوحة التحكم. وكذا في مجال التحقيق يجب أن تملأ عرض الصور.
   ملاحظة: التعديلات الجميلة في المناصب محول ومنصة ضرورية للحصول على صور واضحة دائما تقريبا. حتى خلال الظروف المثلى، الحركات التنفسية والصدر التشريح الحائط (على سبيل المثال، صغيرة ضلع تباعد)، والاختلافات في التشريح الداخلي (سواء الكامنة والمرض الناجم) يمكن أن تحد من نافذة الصوتية وجعل الحصول على الصور صعبة للغاية.
5. عند قياس أبعاد البطين الأيسر في M-وضع و2-D / B واسطة، ووضع الفرجار قياس في خط صدى الأكثر المستمر.
6. ضبط قطاع دوبلر لوند حجم العينة إلى منطقة الاستجواب عن طريق ضبط السيطرة القطاع، وهي موجودة على لوحة.
   ملاحظة: إن نظام ترميز اللون في الدراسات دوبلر يشير إلى سرعة وتوجه تدفق الدم. إشارات دوبلر التي هي الأحمر تشير إلى تدفق الدم الصفحي نحو محول. إشارات دوبلر التي هي الأزرق تشير تدفق الصفحي بعيدا عن محول. أ "فسيفساء" نمط لون يدل مناطق تدفق الدم المضطرب أو غير الصفحي (والذي يحدث عادة في تضيق صمامي أو قلس صمامي).
7. تسجيل ما لا يقل عن اثنين من 5 ق شرائط (أو 100 لقطة) في الوقت الحقيقي-B-وضع / 2D صدى من كل نافذة التصوير لتحليل حاليا.
   ملاحظة: آلات صدى المتاحة تجاريا لديها إعدادات الحصول على الصور التي تلتقط عدد محدد مسبقا من الإطارات أو أحجام سينمائية حلقة. يمكن تعديل إعدادات الحصول على الصور بحيث يمكن الحصول على حلقات سينمائية أطول. الحصول على صور عالية الجودة يتطلب خبرة واسعة والتجريب. Investigيجب ators العثور على الحق في الجمع بين وضع محول وزاوية منصة للحصول على صور من العديد من وجهات النظر والنوافذ الصوتية.

4. تقييم الأورطي صمام (AV) وظيفة

ملاحظة: تشمل تقييم وظيفة الصمام الأورطي التقييم النوعي للصمام (على سبيل المثال، ينظر سمك أعتاب، وزيادة echogenicity بسبب تكلس الصمامات، ووجود أو عدم وجود طائرات قلسية باستخدام دوبلر لون) والتدابير الكمية وظيفة صمام (على سبيل المثال، ذروة transvalvular السرعة والمسافة الفاصلة مغطية للحدبات).

1. تبدأ في صورة صمام الأبهر عن طريق تحديد B-وضع الحصول على الصور.
2. مع الحيوان تثبيتها بإحكام على منصة ورئيس تواجه بعيدا عن المحقق، إمالة ° الجدول 15-20 إلى اليسار. وسيؤدي هذا إلى القلب إلى الأمام ونحو اليسار، أقرب إلى جدار الصدر. ضع كمية سخية من هلام الموجات فوق الصوتية على محول أو مباشرة على لالصدر نيمال ل.
3. وضع محول parasternally، حوالي 90 درجة عمودي مع محور طويل من القلب، مع علامة مؤشر صورة للمحول لافتا الخلف (الشكل 2). بينما في 2D / B واسطة، وحرك رأسيا محول حتى يأتي AV في طريقة العرض. هذا هو "محور القصير" نظرا للصمام الأبهري.
   ملاحظة: صمام الأورطي العادي له ثلاثة نتوءات رقيقة أن فتح على نطاق واسع خلال الانقباض وإغلاق بشكل كاف أثناء انبساط حتى لا يكون هناك ارتجاع الدم مرة أخرى إلى البطين الأيسر. والشرفات هي رقيقة جدا، والتحرك بشكل سريع جدا، ويمكن في كثير من الأحيان يمكن أن يكون تحديا لتصور.
4. تدوير في اتجاه عقارب الساعة محول حتى نقطة على صورة علامة ذنبيا. مراقبة جذر الأبهر، الصمام الأبهري، البطين الأيسر تدفق الجهاز، الصمام التاجي، الأذين الأيسر، وجزء من الحق في المسالك تدفق البطين على الشاشة صورة.
   ملاحظة: هذا هو "محور طويل القص" نظرا للمركبات. المسؤول عن التصوير ينبغيتأكد أن هناك نوعان من الشرفات الصمام الأورطي واضحة في جميع أنحاء دورة القلب في صور B واسطة، والتي سوف تسمح لاحق التصوير M-Mode و التحليل (أنظر أدناه).
5. تقييم جذر الأبهر في هذا الرأي. بعناية اكتساح ذهابا وإيابا حتى أن الصور جذر الأبهر تحتوي على أكبر أبعاد جذر الأبهر. قياس أكبر البعد انتيرو الخلفي من الشريان الأورطي باستخدام الفرجار الإلكترونية المرتبطة أداة قياس جزءا لا يتجزأ من الجهاز.
6. تحديد موقع الصمام الأبهري في المحور الطويل. تقليل عرض الصورة بحيث لا صمام الأبهر على عرض الصور من خلال تعديل صورة زر العرض في لوحة التحكم. ضع خط M-طريقة الاستجواب حيث يتقاطع نصائح من الصمام الأبهري إلى تقييم دقيق الأبهر الفصل صمام الطليعة.
7. في عرض M-وضع الصمام الأبهري، وقياس المسافة الفاصلة أعتاب (مربع يشبه مظهر في انقباض) باستخدام الفرجار الإلكترونية المرتبطة قياس آثافةأداة ement جزءا لا يتجزأ من الجهاز.
   ملاحظة: أكبر ميزة لM-وضع التصوير هو قرار زمنية عالية جدا، وهو أمر ضروري لتقييم وظيفة الصمام الأورطي. بينما الصور M-وضع للمركبات يمكن الحصول عليها في كل وجهات النظر القصير ومحور طويل، ويفضل عموما وجهة محور طويل القص لأن الطائرة التصوير تسمح للالسونار لتحديد بسهولة التوجه والمكان من النصائح لل الشرفات أثناء الانقباض.
8. في حين لا يزال في رأي محور طويل القص من الصمام الأبهري، اضغط على مفتاح التحكم في الألوان دوبلر في لوحة التحكم. تطبيق دوبلر اللون إلى منطقة الصمام الأبهري.
   ملاحظة: تدفق عادي من البطين الأيسر عبر الصمام الأبهري أثناء انقباض هو نحو محول، وبالتالي يتم ترميز الحمراء.
9. توثيق وجود أو عدم وجود قلس الصمام الأبهري.
   ملاحظة: الأبهر في الصمام الميترالي هو تدفق غير طبيعي أن يحدث أثناء انبساط وتوجه بعيدا عن transducإيه. وبالتالي، يتم ترميز عليه اللون الأزرق.
10. اضغط على موجة نابض مفتاح التحكم دوبلر. باستخدام الكرة المسار الموجود في لوحة التحكم، ووضع حجم العينة موجة نابض في الأبهر الصاعد القريب، وذلك فوق الصمام الأبهري، والتأكد من أن الزاوية بين شعاع الموجات فوق الصوتية وتدفق الدم أقل من 60 درجة عن طريق إمالة منصة و / أو محول. إذا كان ذلك ممكنا، يجب الحصول على ذروة السرعة عبر الصمام الأبهري من نافذة الشق فوق القص.
11. قياس ذروة سرعة من العرض الطيفي باستخدام الفرجار الإلكترونية المرتبطة أداة قياس جزءا لا يتجزأ من الجهاز (الشكل 3C و3F).
    ملاحظة: اللون الفسيفساء يدل على سرعة تدفق عالية من المرجح أن تحتوي على أنماط التدفق غير الصفحي.

5. تقييم صمام تاجي (MV) وظيفة

ملاحظة: تقييم وظيفة الصمام التاجي ويشمل التقييم النوعي للصمام (على سبيل المثال، فيسمك أعتاب ceived، وزيادة echogenicity بسبب تكلس صمامي، وجود أو عدم وجود طائرات قلسية باستخدام دوبلر لون) والتدابير الكمية وظيفة صمام.

1. وضع محول في موقف قمي في B-وضع. وضع محول بحيث يتم الزاوية باتجاه الرأس من الفأرة (الشكل 2C). مراقبة البطين الأيمن (RV)، البطين الأيسر (LV)، الأذين الأيمن (RA)، والأذين الأيسر (LA) على الشاشة صورة. إمالة يدويا منصة قليلا حتى أن هذا الحيوان هو في موقف "رئيس لأسفل" لتصور الصمام التاجي لأنه يفتح في الوقف.
   ملاحظة: عرض 4-غرفة قمي هو رأي الأمثل لفحص سرعة الدم عبر الصمام التاجي وصمام ثلاثي الشرفات، وكذلك سرعة أنسجة الحلقة التاجية. وهذا هو أيضا وجهة نظر جيدة لتقييم الحركة وحجم RV وحاجز بين البطينين.
2. من قمية عرض 4-غرفة، وجلب الصمام التاجي في التركيز عن طريق الحد من عرض صورة.نلاحظ أن منشورات صمام تاجي تظهر كما اثنين رقيقة، خيوط النقالة افتتاح واختتام خلال كل دورة القلب.
   ملاحظة: منشورات التاجي على فأرة الحاسوب "طبيعية" قد يكون من الصعب تصور إذا تم التصوير في الموارد البشرية الفسيولوجية (أي،> 450 نبضة في الدقيقة).
3. ضع المؤشر M-وضع عبر الصمام التاجي لتقييم سمك منشورات.
   ملاحظة: من الأفضل تصور المنشور الأمامية في انقباض عندما يكون عمودي على شعاع الموجات فوق الصوتية (الشكل 4).
4. باستخدام قمي عرض 4-غرفة، وتطبيق دوبلر لون صورة تدفق من الأذين الأيسر عبر الصمام التاجي أثناء انبساط. مراقبة لقلس الصمام التاجي.
   يتم توجيه تدفق نحو محول، وبالتالي يتم ترميز الأحمر: ملاحظة. سيتم ترميز تدفق قلسي الأزرق ويحدث أثناء الانقباض (الشكل 5).
5. باستخدام طريقة العرض محور طويل القمي، والتحول إلى وضع موجة نابض. نقل حجم العينة دوبلر على نصائح منتاجي صمام النشرة. ملاحظة قمم اثنين من التاجي عرض تدفق الطيفية. إذا لم يتم تصور جيدا المنشورات، استخدم دوبلر لون لتحديد المناطق ذات أنماط أحمر أو فسيفساء لون مشرق ووضع حجم العينة في تلك المرحلة.
   ملاحظة: العرض الطيفي لتدفق التاجي واثنين من قمم في بطء الحقوقي (<450 نبضة في الدقيقة). في الحقوقي العادية (> 450 نبضة في الدقيقة)، من أوائل (E) وفي وقت متأخر من تعبئة وتنصهر (A) التدفقات. يستخدم العرض دوبلر الطيفي للتدفق عبر الصمام التاجي في تقييم اليسرى الوظيفة الانبساطية البطين (راجع الخطوة 7.5).

6. تقييم وظيفة صمام القلب في الجانب الأيمن

ملاحظة: ثلاثي الشرف وصمامات رئوية تتألف من جانب والحق في صمامات القلب. صمام ثلاثي الشرف يمكن تصور بسهولة في رأي محور طويل قمي، في حين أن الصمام الرئوي يمكن تصور في وجهات النظر على حد سواء منذ فترة طويلة مجاور للقص ومحور القصير.

1. من وجهة محور طويل قمي، إمالة أو نقطة غيض محول شالغناء حركة التأرجح بحيث البطين الأيمن هو في وسط الشاشة صورة. تقليل عرض الصورة بحيث لا البطين الأيمن واضح في عرض الصور.
2. في نفس الطائرة صورة، تصور شرفات الصمام ثلاثي الشرف، التي تبدو وكأنها رقيقة، خيوط المتنقلة بين الأذين الأيمن والبطين الأيمن والتي تفتح وتغلق على مدى كل دورة القلب.
3. تطبيق دوبلر اللون في منطقة صمام ثلاثي الشرف. ملاحظة لقلس الصمام ثلاثي الشرف.
   ملاحظة: يحدث تدفق عادي أثناء انبساط، يتم توجيه نحو محول، وبالتالي يتم ترميز الأحمر. يحدث تدفق قلسي غير طبيعي أثناء الانقباض، يتم توجيه بعيدا عن محول، وبالتالي يتم ترميز الأزرق. يستخدم ذروة سرعة الطائرة قلسي لتقدير البطين الأيمن للضغط الانقباضي.
4. نقل محول إلى موقف المحور قصيرة القص على مستوى الصمام الأبهري. فوق الصمام الأبهري على حق وoutf البطين الجهاز منخفضة، والصمام الرئوي والشريان الرئوي الرئيسي القريب، والحق والشرايين الرئوية اليسرى (الشكل 6).
5. تدوير في اتجاه عقارب الساعة محول إلى القص موقف محور طويل المعدلة. ثم، إمالة محول قليلا إلى أعلى للحصول على عرض المحور قصيرة من الصمام الرئوي.
6. في هذا الرأي، وتطبيق التصوير M-وضع لتقييم مسافة الفصل بين نتوءات صمام الرئوي (الشكل 7).
7. تطبيق دوبلر اللون في منطقة الصمام الرئوي لتقييم لقلس صمامي (أ الفسيفساء نقوش، طائرة عالية السرعة أثناء انبساط) وتضيق (أ الفسيفساء نقوش، طائرة عالية السرعة أثناء إنقباض القلب).
8. اضغط على مفتاح التحكم موجة نابض ووضع حجم العينة بعد الصمام الرئوي.
   ملاحظة: تحليل العرض دوبلر الطيفي تدفق يستخدم لتقدير ضغط الشريان الرئوي (الشكل 8).

7. تقييم وظيفة القلب

معشوقة = "jove_content"> ملاحظة: تقييم وظيفة القلب وتشمل التقييمات النوعية من الأيسر انقباض البطين (على سبيل المثال، وتقدير المرئي للجزء قذف، وشذوذ جدار الحركة الإقليمي، وسمك ينظر إليها من الجدران) والتدابير الكمية من البطين الأيسر وظيفة (على سبيل المثال، جزء قذف، اليسرى كتلة البطين، اليسرى الوظيفة الانبساطية البطين، ومؤشرات أداء عضلة القلب).

1. الحصول على عرض المحور قصيرة من LV في 2D / B واسطة، مع محول في القص موقف المحور قصيرة على مستوى العضلات الحليمية. نقل محول صعودا وهبوطا لمسح LV من القاعدة إلى القمة. مراقبة للشذوذ جدار الحركة.
2. من وجهة نظر المحور قصيرة القص من البطين الأيسر، اضغط على زر M واسطة، وتقع في لوحة التحكم. باستخدام مسار الكرة، ضع المؤشر M-وضع في وسط تجويف البطين الأيسر على مستوى العضلات الحليمية وobtaiن M-وضع الصور.
3. قياس البعد تجويف البطين الأيسر في نهاية الانبساط، حيث المسافة بين الأمامي الجدار والخلفي جدار هو أكبر، وفي نهاية الانقباض، حيث الحركة الداخل على حد سواء الأمامي والخلفي الجدران هي القصوى (الشكل 9).
4. قياس الأمامية والخلفية سمك الجدار في نهاية انبساط وانقباض نهاية.
   ملاحظة: على الرغم من العضلات الحليمية هي معلما أساسيا لضمان الطائرة التصوير الصحيحة، يجب الحرص على عدم إدراجها في أي القياسات.
5. نقل محول إلى إطار قمي. راجع الخطوة 5.1. تقييم وظيفة البطين الأيسر الانبساطي باستخدام دوبلر موجة نابض تدفق الدم عبر الصمام التاجي في رأي محور طويل قمي.
6. وضع حجم العينة على نصائح من شرفات الصمام التاجي. قياس الذروة سرعة تدفق التاجية من العرض الطيفي للسرعات دوبلر موجة نابض عبر الصمام التاجي.
7. ضع حجم العينة بين LV inflآه وتدفق. لاحظ التاجي وإغلاق صمام وفتح الإشارات الأبهري. قياس الوقت isovolumic الاسترخاء، الساعة انكماش isovolumic، والبطين الأيسر مرة طرد (الشكل 10).
8. أداء التصوير دوبلر الأنسجة (TDI) من الحلقة التاجية في رأي محور طويل قمي. اضغط على مفتاح التحكم TDI ووضع حجم العينة في الجانب الأنسي من الحلقة التاجية. تأكد من أن حجم العينة لا يتعدى على منشورات التاجية. إبقاء دوبلر حجم حجم العينة بين 0.21 مم و 0.27 مم. قياس سرعة مبكرة الانبساطي (ه ') من الحلقة التاجية (الشكل 11).

8. الخطوات النهائية

1. استعراض الصور المكتسبة. التأكد من أن جميع الصور المطلوبة التي تم الحصول عليها.
2. إزالة أي هلام الموجات فوق الصوتية الزائدة من الصدر من الفأرة وبلطف إزالة الشريط تأمين الحيوان في المكان. إيقاف التخدير.
3. وضع الحيوان على منشفة ورقية ماصة(لا الفراش، والتي يمكن أن يستنشق أو يمكن أن تسد المجاري التنفسية أثناء الاسترداد). مراقبة الحيوانات حتى يتحقق الاستلقاء القصية. إذا كانت تدار التخدير بشكل مناسب، يجب أن يحدث انتعاش في غضون 30 إلى 60 ثانية.

يتم تضمين الأمثلة من الصور التي يتم الحصول عليها بشكل روتيني من الحيوان التصوير بالموجات فوق الصوتية القلب في هذه المخطوطة. وتقدم توضيحا لوضع محول على صدر الحيوان لإعطاء القارئ على فهم واضح حيث تم وضع محول للحصول على الصور كما هو موضح. يتم تضمين صورة الموجات فوق الصوتية مختبر مجموعة المتابعة أيضا التأكيد على أهمية المعدات المناسبة، ولا سيما في محول بالموجات فوق الصوتية ليتم استخدامها وطريقة التخدير. وصفت 2D / B واسطة، M واسطة، واللون ودوبلر يعرض للصمامات العادية وغير العادية، البطينين الأيمن والأيسر، وجذر الأبهر بشكل صحيح. على الرغم من أن يتم تنفيذ التصوير معدل سلالة بشكل روتيني، كما يتم تضمين مثال على ذلك.

يتميز قلس التاجي من قبل، عادة غير الصفحي سرعة عالية تدفق الدم (التلوين الفسيفساء) عبر الصمام خلال الصورةystole (الشكل 5). إن وجود مثل هذه الفسيفساء اللون نمط تدفق دوبلر من البطين الأيسر إلى الأذين الأيسر عبر MV، والتي تحدث بعد مجمع QRS في تعقب تخطيط القلب، ويسمح لتشخيص القاطع MR. عندما يحدث هذا في غياب قلس الصمام الأبهري و / أو اختلال البطين الأيسر، وهذا يمكن أن توصف بأنها معزولة هبوط الصمام التاجي. إذا كان هناك اتساع كبير من البطين الأيسر (بسبب يسببها تجريبيا-قصور القلب أو عمق المفرط للتخدير)، وهذا يمكن أن توصف بأنها ارتجاع الصمام الميترالي الدماغية (أو قلس الثانوي إلى خلل وظيفي في القلب). A-موجة نابض عرض دوبلر الطيفي يمكن استخدامها لتأكيد وجود وتوقيت طائرة قلسي من تدفق الدم.

صمام الأورطي العادي له ثلاثة رقيقة، والشرفات طيعة أن تفتح وتغلق بشكل كاف خلال كل دورة القلب. يتم قياس الأبهر الفصل صمام أعتاب في 2D الموجهة M-وضع الصمام الأبهري في رأي محور طويل. يتم استخدام الفرجار الالكترونية لقياس من الحافة الأمامية للأعتاب الأبهر الحق في الحصول على الحافة الأمامية للأعتاب الأبهري الأيسر (الشكل 3). الأورطي صمام المسافة أعتاب-الفصل في الفئران العادية هي 0،9-1،3 مم. يظهر لون دوبلر تدفق الصفحي عبر الصمام وفي جذر الأبهر أثناء انقباض. تدفق المضطرب يمكن تقديره في ظروف زيادة تدفق، مثل قلس الصمام الأبهري، أو زيادة الضغط، كما في تضيق الصمام الأبهري. ويتجلى هذا الأمر التلوين الفسيفساء في الجهاز التدفق. حتى كميات صغيرة من قلس الصمام الأبهري يمكن أن يؤدي إلى زيادة كبيرة في سرعة transvalvular الذروة بسبب وظيفة القلب مفرط الديناميكية وزادت البطين الأيسر التحميل المسبق. سرعة الأورطي الذروة في نطاقات الفئران العادية من 0.90 م / ث إلى 1.50 م / ث. ذروة سرعة الصمام الأورطي لل> 5 م / ث تم تسجيله في الفئران الذين يعانون من تضيق الصمام الأبهري.

ther.within الصفحات = "1"> إن موجة نابض اقتفاء أثر دوبلر الطيفي يمكن أن تستخدم أيضا لتوفير مؤشر ديناميكا الدم الشريان الرئوي ¹² (الشكل 8). الرئوي تسارع الوقت الشريان هو الفاصل الزمني من بداية تدفق الدم الرئوي الانقباضي لسرعة تدفق الذروة. الصحيح الوقت طرد البطيني هو الفاصل بين بداية طرد البطين الأيمن إلى النقطة التي لا يوجد وقف تدفق الدم الانقباضي الشريان الرئوي الانقباضي. مزيج من تقصير الشريان الرئوي تسارع الوقت مع انخفاض في نسبة الرئوي تسارع الوقت الشريان إلى اليمين مرة البطين طرد يوحي بوجود ارتفاع ضغط الدم الشرياني الرئوي (والتي يمكن تأكيد استخدام تدابير الغازية أو مباشرة من الشريان الرئوي أو ضغط البطين الأيمن) .

الشكل 1: الحيوان Cمختبر الموجات فوق الصوتية ardiac. تم تجهيز المختبر مع جهاز الموجات فوق الصوتية مخصص صغير الحيوان مع محولات (MS 400 و MS 550D) عالية التردد (30 ميغاهيرتز و 40 ميغاهيرتز)، الناشر الأيزوفلورين، منصة الحيوان ودرجة الحرارة ورصد معدل ضربات القلب، 1٪ إلى 1.5٪ الأيزوفلورين مختلطة مع 1 لتر / دقيقة 100٪ O _2، مخروط الأنف وأنابيب متصلة الناشر الأيزوفلورين و 100٪ O _2، حلاقة الشعر، والموجات فوق الصوتية هلام، هلام الكهربائي، أشرطة لاصقة، ومناشف ورقية. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: مواقف محول بسيطة. (A) القص النافذة. يتم وضع رأس محول في الحدود القص الأيسر، مع علامة مؤشر صورة محول موجهة caudally. الابام هذا الموقف، وعرض محور طويل من البطين الأيسر، الصمام الأبهري، وجذر الأبهر وعرض محور قصيرة من الصمام الرئوي ويمكن الحصول على. (ب) من نافذة القص، واستدارة الرأس محول عكس اتجاه عقارب الساعة، مع الشق موجهة الخلف. من هذا الموقف، وعرض محور قصيرة من البطين الأيسر والصمام الأبهري وجهة نظر المحور الطويل للصمام الرئوي ويمكن الحصول على. (C) قمي النافذة. يتم وضع رأس محول في ذروة القلب. من هذا الموقف، وعرض محور طويل من البطينين الأيمن والأيسر والتاجي وثلاثي الشرف الصمامات ويمكن الحصول على. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل (3): تقييم الأورطي صمام وظيفة في نورمآل ماوس مقابل وظيفة الأورطي صمام في الفأرة مع الأورطي مرض صمام المكلس. صورة (A) 2D من الصمام الأبهري العادي في رأي محور طويل. لاحظ أن يفتح الصمام الأبهري جيدا خلال الانقباض. صورة (B) M-وضع تصور وظيفة عادية صمام الأورطي (مربع يشبه مظهر). لاحظ أنه يتم قياس المسافة أعتاب-الفصل عند 1.12 مم. وقد meaured عرض (C) الطيفي دوبلر من الذروة السرعة عبر الصمام الأبهري العادي في 1.3 م / ث. صورة (D) 2D من الصمام الأبهري متكلسة في رأي محور طويل من البروتين الدهني منخفض الكثافة مستقبلات ناقصة (LDLR ^{- / -)} وئي B100 فقط (apoB ^100/100) الماوس تتغذى على النظام الغذائي الغربي. وسميكة على الشرفات، وزادت echogenicity، مما يؤدي في افتتاح مقيد أثناء الانقباض. (E) صورة M-وضع تصور نفسه صمام الأبهري تضيقي يظهر قياس المسافة أعتاب-الفصل بين 0.7 مم. (F </ قوي>) تم meaured العرض دوبلر الطيفي للذروة سرعة عبر الصمام الأبهري تضيقي على 4.6 م / ث. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: M-وضع لصمام تاجي عادي. من نافذة قمي، يتم الحصول على رأي محور طويل للصمام التاجي. يتم تطبيق خط M-طريقة الاستجواب عبر النشرة الصمام التاجي. في حين التاجي سمك النشرة يمكن نظريا أن تقاس باستخدام الفرجار الإلكترونية، وهذا يمكن أن تكون صعبة للغاية نظرا للرقيق، مولد للصدى سيئة، وبسرعة التحرك منشورات للصمام التاجي العادي. تشير الأسهم إلى M-طريقة النشرة صمام تاجي في انقباض. يرجى CLICK هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 5: دليل على وجود صمام تاجي قلسية جيت باستخدام لون دوبلر التصوير. من نافذة القص، يتم الحصول على رأي محور طويل المعدلة للصمام التاجي. يظهر لون دوبلر الاستجواب طائرة فسيفساء الألوان في الصمام التاجي أثناء انقباض (أبرزها سهم). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 6: محور طويل عرض من الشريان الرئوي الرئيسي وفروعه الرئيسية. ويمكن الحصول على وجهة محور طويلة من الشريان الرئوي الرئيسي (MPA) والحق (الجيش الوطني الرواندي) وترك الفروع (LPA) من paraste نافذة rnal. وينظر إلى الحق والجهاز البطيني تدفق (RVOT)، الصمام الرئوي (PV)، والشريان الأورطي (AO) جزئيا. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 7: M-وضع صورة ورسم إطار الرئوي صمام عادي. من نافذة القص، وجهتي النظر القصيرة والمحور الطويل للصمام الرئوي يمكن الحصول عليها. يتم تطبيق خط M-طريقة الاستجواب عبر الصمام الرئوي. ويمكن قياس المسافة الرئوي صمام أعتاب-فصل (الأسهم) من وجهة النظر هذه. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

10fig8.jpg "/>
الرقم 8: موجة نابض دوبلر التحقيق مع التدفق عبر الصمام الرئوي. الساعة التسارع الشريان الرئوي (PAAT) هو الفاصل الزمني من بداية تدفق الشرياني الرئوي الانقباضي لسرعة تدفق الذروة. الصحيح الوقت طرد البطيني (RVET) هو الفاصل بين بداية طرد البطين الأيمن إلى النقطة التي لا يوجد وقف التدفق. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 9: M-وضع صورة ورسم إطار محور قصير عرض من البطين الأيسر. من نافذة القص، يتم الحصول على رأي المحور قصيرة من البطين الأيسر عن طريق تناوب رئيس محول عكس اتجاه عقارب الساعة بحيث يشير علامة مؤشر صورة الخلف أو ظهريا. وM-وزارة الدفاعيتم تطبيق خط (ه) من الاستجواب عبر البطين الأيسر على مستوى العضلات الحليمية. غادر البعد البطين نهاية الانبساط (LVEDD)، البطين الأيسر في نهاية الانقباضي البعد (LVESD)، والجدار الأمامي (AW) والخلفي الجدران (PW) سمك يمكن قياسها بسهولة. يجب الحرص على عدم تشمل العضلات الحليمية (*) في أي القياسات. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الرقم 10: لون دوبلر التقييم ونابض موجة دوبلر الطيفي العرض من صمام تاجي الداخلة. (أ) صورة تظهر تقييم لون دوبلر تدفق صمام تاجي في رأي محور طويل قمي. لاحظ أن 2D صورة ملونة دوبلر يمكن أن يكون أداة حاسمة لزuiding موقف حجم العينة المناسب لشراء اقتفاء أثر دوبلر موجة نابض (يصور في لوحة B). (ب) عرض الطيفي للتدفق صمام التاجي باستخدام الموجات النبضية دوبلر. يتم تنفيذ تقييم دوبلر موجة نابض تدفق الدم عبر الصمام التاجي (من وجهة محور طويل قمي) لتقييم وظيفة البطين الأيسر الانبساطي. يتم وضع حجم العينة على نصائح من شرفات الصمام التاجي. الوقت isovolumic الاسترخاء (IVRT)، isovolumic وقت الانكماش (IVCT)، البطين الأيسر مرة طرد (LVET)، وذروة سرعة تدفق التاجي (E) يمكن لجميع المستمدة من العرض الطيفي للسرعات دوبلر موجة نابض عبر الصمام التاجي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

فايجوري 11: الأنسجة دوبلر التصوير من الحاجزي تاجي بالطوق. من نافذة قمي، يتم الحصول على رأي محور طويل للصمام التاجي. يتم وضع حجم العينة دوبلر الأنسجة في منطقة الحاجز من الحلقة التاجية. النسبة بين ذروة سرعة تدفق التاجية (E متغير في الشكل 10B) والذروة تاجي سرعة الأنسجة بالطوق (ه 'يستخدم، الرمز بواسطة السهام البيضاء) لتقييم البطين الأيسر وظيفة الانبساطي (يشار إلى E / ه'). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل رقم 12: تقييم الإجهاد والانفعال أسعار اليسار البطيني عضلة القلب. هناك حزم برمجيات تحليل المتخصصة المتاحة تجاريا، ويمكن للمتغيرات سلالة ومعدل سلالة يكونتم الحصول عليها تدابير من التغييرات في وقت مبكر أو دون السريرية في خصائص مقلص عضلة القلب الجوهرية. الأمثلة المبينة أعلاه تصور سلالة شعاعي ومعدل الضغط في الطائرات التصوير اكتسبت عادة في الفئران. لاحظ أن هذه الطائرات التصوير (وشكل لاحقة من اقتفاء أثر السلالة) يمكن أن تختلف من الصور في البشر، والتي كثيرا ما المكتسبة في قمية محور طويل أو عرض 4-غرفة. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

التخدير

الاستقراء الصحيح وصيانة التخدير هو أمر حاسم لتقييم دقيق للتغيرات في صمام القلب وظيفة القلب في الفئران. ونظرا للتحريض السريع التخدير التي تسببها الأيزوفلورين والوقت غسل خارج طويلة نسبيا من هذه مخدر التالية التخدير العميق، ونحن لا نستخدم غرفة التخدير مستقل لتحريض. بدلا من ذلك، كما جاء في التفاصيل أعلاه، وتسترشد الحيوانات مباشرة إلى مخروط التخدير، والذي يسمح لتحريض السريع ويسيطر التخدير في تركيزات منخفضة نسبيا من تأثير المخدر.

لا تزال معظم سلالات من الفئران مخدرا بما فيه الكفاية في أقل من 1.5٪ الأيزوفلورين. الآثار التراكمية للالأيزوفلورين على وظيفة القلب يجب مراقبتها عن كثب، ومع ذلك، وربما تكون هناك حاجة انخفاضات صغيرة في تركيز مخدر مع مرور الوقت. على أساس المعاملة بالمثل، قد تكون أيضا زيادات صغيرة في تركيز مخدر نيeded. ترصد بدقة الحيوان لأي حركة (موح من عمق كاف من التخدير) والزيادة أو النقصان في الموارد البشرية. وهذا يسمح لإدارة سريعة وفعالة من عمق التخدير.

وعلى النقيض من البشر، الأيزوفلورين يتسبب انخفاض في الموارد البشرية في الفئران. وفي حين يمكن أن تصان وظيفة البطين الأيسر أثناء فترات إدارة مخدر زائدة، وتقريبا تليها تخفيضات في الموارد البشرية بتواجد مطلق من قبل الأيسر اتساع البطين الثانوية لقمع انقباض القلب. وبالتالي، يقلل من نسبة طرد، transvalvular (الصمام الأبهري والصمام التاجي) سرعات تدفق الذروة تسقط، يحدث الأبهر إغلاق صمام في وقت مبكر، وانخفاض السرعات دوبلر الأنسجة. ولذلك فمن الضروري للرصد المستمر للدولة الفسيولوجية للحيوان للتأكد من أن الموارد البشرية لا تزال أعلى بكثير من 450 نبضة في الدقيقة. وبالنسبة للأفراد الذين ليسوا من ذوي الخبرة في الفئران التصوير، وهو نهج يتضمن السونار والمخلصين ووأوصى محقق الثاني مخصص لرصد عمق التخدير.

تحليل وظيفة AV

سريريا، والجمعية الأمريكية للمبادئ التوجيهية ضربات القلب ¹³ توصية شراء اليسار قطر المسالك البطين تدفق والبطين الأيسر تدفق المسالك سرعة باستخدام الموجات النبضية دوبلر. shuld يقاس ذروة سرعة صمام عبر الأورطي باستخدام مخصص دوبلر موجة مستمرة لحساب مساحة الصمام الأورطي باستخدام معادلة الاستمرارية: أفا = (CSA _LVOT س VTI _LVOT) / VTI _AV. في غياب هذه البيانات دوبلر، ينصح التشريحية (هندسية) منطقة مستعرضة من فتحة الصمام الأورطي مقاسا 2D أو 3D. على الرغم من أن محول لديها القرار المكانية والزمانية عالية، والشرفات الصمام الأورطي لا يمكن أن يرسم على الدوام في وجهة النظر محور القصير. وهكذا، فإن منطقة AV فتحة لا يمكن تتبعت بدقة. Furthermore، وربما الأهم من ذلك، لا يتم التجهيز متاح حاليا عالية التردد صغير مخصص والحيوان الموجات فوق الصوتية مع قدرة مخصصة موجة دوبلر مستمرة. وهكذا، وتحديد سرعة transvalvular "الحقيقية" الذروة للاستخدام مع معادلة الاستمرارية يمثل تحديا استثنائيا (ولن تكون مقبولة سريريا). وبالمثل، قد لا يكون غيرها من تحقيقات بالموجات فوق الصوتية المتاحة تجاريا القدرة على تسجيل سرعات عالية جدا، وبالتالي فهي تقتصر على السرعات المنخفضة. ونظرا لهذه القيود الرئيسية، بروتوكولات التصوير السريرية باستخدام أنظمة موجهة نحو التصوير ذات الدقة العالية في الحيوانات الصغيرة لا يمكن أن تعكسها بشكل كامل.

تحليل وظيفة MV

عموما، والفئران هي مقاومة جدا لتطوير هبوط الصمام التاجي. تصور طائرة قلسي عبر الصمام التاجي في الإعداد لHR السريع يمكن أن تكون صعبة للغاية. وعلاوة على ذلك، في تخطيط صدى القلب البشري، وanteriأو والخلفية شرفات الصمام التاجي وينظر بشكل واضح وهابط أو سائب النشرة هو محل تقدير بسهولة. ومع ذلك، في الفئران، منشورات صمام تاجي لا يمكن أن توضح جيدا في الأمامي والخلفي، وإيجاد سائب أو النشرة هابط يمثل تحديا للغاية، نظرا لانخفاض مستوى echogenicity من الأنسجة غير متكلسة، رقيقة. وهكذا، فإن استخدام دوبلر اللون لإظهار طائرة قلسي هو أنجع السبل لتقييم وظيفة الصمام التاجي في الفئران. وينبغي بذل تشخيص معزولة قلس الصمام التاجي إلا بعد تقييم بعناية وظيفة البطين الأيسر، وظيفة الصمام الأورطي، وظيفة الصمام التاجي.

حتى الآن، لا توجد نماذج الماوس قوية من تضيق الصمام التاجي. زيادة كثافة الصدى للصمام التاجي يمكن أن تشير إلى تكلس، ولكن التعريب إما الأمامي أو الخلفي النشرة أمر صعب. سريريا، ويتم تشخيص تضيق الصمام التاجي في وضع سميكة، منشورات متكلسة مع تقييدإد الحركة. ويمكن أن يتم قياس سمك النشرة من قبل M-وضع (الشكل 4). باستخدام دوبلر، وسرعة ذروة E عادة ما زادت ويرتبط مع امتدادات في الشوط الأول ضغط. وهكذا، يسترد هذه الميزات سوف تكون حاسمة في تقييم نماذج جديدة للتضيق الصمام التاجي. في حين توصي الجمعية الأمريكية للتخطيط صدى القلب أن تقدير مساحة الصمام التاجي ويتم استخدام نصف الوقت الضغط (MV المساحة = 220 / ضغط نهاية الشوط الأول)، لم يتم التحقق من صحة هذه الحسابات في الفئران ^(13).

تحليل ثلاثي الشرف وظيفة الصمامات الرئوي

ويتم تقييم صمام ثلاثي الشرف للتنقل النشرة، تضيق صمامي، وقلس صمامي. عادة، يتم التعبير عن هذه البيانات النوعية وبطريقة ثنائية (أي وجود أو عدم وجود خلل وظيفي). يستخدم ذروة سرعة وثلاثي الشرف طائرة صمام قلسي إلى estimatالبريد البطين الأيمن للضغط الانقباضي. بالإضافة إلى ذلك، قلس ثلاثي الشرف ليس من غير المألوف في العادية والفئران بهيج.

وظيفة صمام الرئوي يمكن تقييمها من قبل 2D / B واسطة، M واسطة، والتصوير اللون تدفق (أرقام 6 و 7). وتستخدم هذه الطرائق لتقييم سمك الصمام الرئوي (على سبيل المثال، الرؤية أو echogenicity مع 2D)، وقياس الرئوي فتح صمام فتحة (المسافة أعتاب-الفصل)، وتقييم التنقل الرئوي صمام وتلئيم (2D و دوبلر لون). الرئوي قلس الصمام يمكن تقدير بسهولة مع دوبلر اللون، كما هو موضح أعلاه. شدة قلس الصمام الرئوي يمكن تقييم باستخدام تدفق الذروة إلى الوراء في الدم (قياس مع موجة نابض دوبلر) عبر الصمام الرئوي أثناء انبساط.

تحليل وظائف القلب

2D / B وضع التصوير من البطين الأيسر في وجهات النظر القصيرة ومحور طويل يوفر VIS تقييم تركيزا على وظيفة القلب. بينما تسمح هذه الطريقة التصوير لتقييم الخشنة وظيفة البطين الأيسر، M-وضع التصوير يوفر القرار الزماني المكاني أعلى بكثير، مما يجعلها تقنية متفوقة بالمقارنة مع 2D / B وضع التصوير. وهذا أمر مهم جدا، بالنظر إلى حقيقة أن الفئران العادية يمكن أن يكون الحقوقي تتراوح 450-700 نبضة في الدقيقة. علينا أن نحافظ على الموارد البشرية فوق 450 نبضة في الدقيقة بحيث البيانات هو ممثل بالقرب من علم وظائف الأعضاء وديناميكا الدم القلب غير تخدير. إذا ما سمح للموارد البشرية في الانخفاض بسبب التخدير المفرط و / أو الإفراط في التخدير، يسار توسع البطين، تخفيضات في تقديرات انقباض القلب، والتغييرات الهائلة في السرعات الدم transvalvular وغيرها من الأوصاف النوعية من وظيفة الصمامات (على سبيل المثال، والتغيرات في ارتجاع الصمام الميترالي الثانوية إلى اليسار توسع البطين، تخفيضات في الذروة الأورطي سرعة تدفق صمام، وتخفيضات في التاجي سرعة تدفق الدم) غالبا ما يتم ملاحظتها.

كل من هذه القياسات يمكن حسابها تلقائيا في حزمة البرامج المرتبطة جهاز الموجات فوق الصوتية. في حين تقييم وظيفة القلب والصمامات يمكن تنفيذها باستخدام أنظمة الموجات فوق الصوتية السريرية "المعيار"، ومستويات منخفضة نسبيا من القرار (على سبيل المثال، 12-15 ميغاهيرتز تحقيقات) يمكن أن تجعل من تقييمات دقيقة من وظيفة القلب والصمامات في الفئران التحدي.

وظيفة الانبساطي هو جزء لا يتجزأ من تقييم وظيفة البطين الأيسر. في الدراسات السريرية، وقد تم العثور على قصور القلب الانبساطي أن تكون غاية جorrelated مع معدلات الاعتلال والوفيات. ويتم تقييم الوظيفة الانبساطية التي كتبها موجة نابض تخطيط صدى القلب دوبلر والتصوير دوبلر الأنسجة. هاء / وهناك نسبة (النسبة بين أوائل ملء السريع الموجة، E، وفي وقت متأخر من ملء موجة نظرا لتقلص الأذين، A) وE الساعة تباطؤ معلمات غير مفيدة من الوظيفة الانبساطية في الفئران ويرجع ذلك إلى انصهار E و A الموجات الثانوية للالحقوقي عالية جدا تظهر في الفئران تخدير بشكل مناسب.

لتقييم البطين الأيسر وظيفة الانبساطي، ذروة سرعة تدفق التاجية، والوقت اارتخاء إسوي الحجم (IVRT)، الساعة انكماش isovolumic (IVCT)، البطين الأيسر مرة قذف، والأنسجة الحلقة التاجية، وتستخدم السرعات (ه). هذه المعايير دوبلر التي يمكن الحصول عليها بسهولة وقابلة للقياس، وقابلة للتكرار. سرعة الانبساطي المبكر (ه ') من الحلقة التاجية قياس مع التصوير دوبلر الأنسجة مؤشرا يعتد به من البطين الأيسر للاسترخاء عضلة القلب والنسبة بين ميل الذروةوقد ثبت ترال سرعة تدفق وأوائل تاجي سرعة الأنسجة بالطوق في الدراسات السريرية لربط بشكل جيد مع الشعيرات الرئوية إسفين ضغط ^16.

وظيفة البطين الأيسر العالمية يمكن تقييم باستخدام مؤشر أداء عضلة القلب، والمعروف أيضا باسم مؤشر تيه. وهو يتضمن كلا فترات زمنية الانقباضي والانبساطي للسماح لتدبير المتكامل لحد سواء وظيفة البطين الأيسر الانقباضي والانبساطي. الخلل الانقباضي يطيل الوقت قبل طرد (IVCT) وتقصير الوقت طرد البطين الأيسر (ET). تشوهات في وظيفة الانبساطي أو الاسترخاء عضلة القلب يمكن أن يؤدي إلى إطالة كبير من IVRT. ويمكن حساب مؤشر أداء عضلة القلب البطيني الأيسر (MPI)، ومعهد ماكس بلانك = IVCT + IVRT / LVET ^17. في هذا السياق، ترتبط تخفيضات في MPI مع تحسينات في وظائف القلب، في حين أن قيمة MPI أعلى هو موح من ضعف القلب.

الأنسجة دوبلر

الأنسجة دوبلر يمكن استخدامها لتقييم وظيفة الانبساطي باستخدام البريد، والبريد، وE / ه 'المتغيرات، ولكن لا يتم استخدام هذه الطريقة حاليا على نطاق واسع. على هذا النحو، وتقلب واستنساخ القياسات في مجموعة متنوعة من سلالات القوارض لم يتم اختبارها بدقة من قبل مجموعات بحثية متعددة. ومع ذلك، فإن استخدام E / ه 'وعلاقته مع الضغط الأذيني الأيسر في بيئات السريرية، وإمكانات للكشف المبكر عن ضعف القلب في الفئران، وتطبيق آليات المرض من المرجح أن يجعل هذا جزء لا يتجزأ من تقييم الآثار القلب من أمراض القلب صمامي في الأبحاث المترجمة.

التصوير معدل الضغط

لقد أثبتت النماذج الحيوانية الصغيرة ليكون ر لا تقدر بثمنOOL لفهم آليات التغيرات المرضية الكامنة في وظيفة القلب. في حين 2D و دوبلر ضربات القلب توفر تقييمات شاملة وغير الغازية من التشكل القلب، وظيفة، وديناميكا الدم في الجسم الحي، فإنها تفتقر إلى الحساسية للكشف عن تغيرات مبكرة في وظيفة عضلة القلب في استجابة للضغوط المزمنة أو حجم الزائد (اثنان من الضغوطات الأكثر شيوعا التي يسببها عن أمراض القلب صمامي).

ونتيجة لهذه القيود، هناك اهتمام متزايد في تطبيق مؤشرات المستخدمة سريريا من الوظائف مثل القلب كما سلالة عضلة القلب والضغط معدل التي لديها القدرة على الكشف عن أكثر دقة في وقت مبكر أو دون السريرية التغييرات في خصائص مقلص عضلة القلب الجوهرية . وقد استخدمت سلالة والتصوير معدل سلالة بنجاح في الدراسات القوارض على تطور قصور القلب ¹⁸ وأمراض القلب ارتفاع ضغط الدم ^19، عكس dysynchrony القلبوضعف القلب ^20، وظيفة طولية من القلب في الفئران الأحداث ^21. فمن المستحسن أن التصوير معدل سلالة تعتبر تقنية التصوير تكميلية ل2D و الأنسجة تدابير شاملة المستمدة دوبلر من وظيفة القلب. للتأكد من أن المحققين لديهم فهم أساسي من المبادئ التي يقوم عليها قياس الضغط عضلة القلب ومعدل الضغط، وتهدف الأقسام اللاحقة لتقديم المبادئ والقيود الكامنة حساب سلالة والتصوير معدل سلالة الأساسية.

وتستمد سلالة ومعدل سلالة من التغير في طول الألياف عضلة القلب فيما يتعلق طوله الأصلي (في أمراض القلب، ويستخدم الفرق بين طول نهاية الانبساطي والانقباضي طول نهاية لهذا الحساب). معقد القياس الدقيق للتغيرات في طول الألياف عضلة القلب من العمارة دوامة من حزم ألياف عضلة القلب، مما أدى إلى multidirectionآل تشوه السلالة في جميع أنحاء انقباض (على سبيل المثال، سلالة في شعاعي، الطولي، ومحاور كفافي). وتشير الدراسات التي أجريت مؤخرا على الفئران أن derived- دوبلر الأنسجة وسلالة ومعدل سلالة المعلمات تشوه المستمدة تتبع البقع ذات صلة وثيقة وظيفة عضلة القلب الجوهرية ^22. تتطلب كلا أساليب إضافة برامج التحليل المتخصص لأنظمة التصوير البحوث، والذي يسمح للجيل الآلي نسبيا من المتغيرات ذات الاهتمام (انظر الأمثلة في الشكل 12) ^23.

على الرغم من أن التصوير سلالة يبشر بالخير، واقتناء الصور 2D عالية الجودة لتحليل تتبع البقع يمكن أن يكون تحديا. وعلاوة على ذلك، يدويا تتبع الحدود شغافية والنخابية لقياس الضغط هي صعبة ومتعبة. هناك قدر كبير من الممارسة والتقييم القوي للاستنساخ واتساق قياسات داخل محقق (بما في ذلك صورةجودة والطائرات التصوير متسقة، وتحليل خارج الخط) هي الحاسمة عند تنفيذ استخدام قياسات الضغط لتقييم وظيفة القلب. وبالتالي، ينبغي إجراء سلالة ومعدل سلالة التحليلات التي أعمى تماما والمحققين المدربين لضمان الجودة العالية والبيانات استنساخه.

بوابات ECG عالية الدقة التصوير بالموجات فوق الصوتية

الأنسجة دوبلر التصوير والتصوير معدل سلالة تسمح للقياس التشوهات القلبية أكثر من دورة القلب كاملة، ولكن نظرا لحلها الزمني (5 مللي ثانية في أحسن الأحوال)، فإنها لا تزال محدودة للحركة العالمية للقلب ^24. لتحقيق ارتفاع معدل الإطار التصوير بالموجات فوق الصوتية، وقد اقترحت طريقة أخرى تقوم على استخدام الحصول على البيانات بوابات ECG-مؤخرا لتطبيقات القلب والأوعية الدموية. ويستند بوابات ECG الميكانيكية والكهربائية التصوير موجة من أنسجة القلب والأوعية الدموية على تصوير الأنسجة باستخدام الموجات فوق الصوتية في إطار عالاسعار، تصل إلى 8000 لقطة في الصورة (الثانية)، من خلال مزامنة الحصول على الصور 2D على إشارات تخطيط القلب ^{24 ساعة.} هذا يفوق بشكل واضح في معدلات الإطار 2D / B-طريقة ~ 1000 إطارا في الثانية (توفير قدر أكبر من الدقة في ظل الظروف الفسيولوجية حيث معدل ضربات القلب هو ~ 500-650 نبضة في الدقيقة في الماوس)، وفي جدوى المجراة من هذا الأسلوب التصوير لتقييم وظيفة البطين لديها ثبت في الحيوانات تخدير (تقديم كشف متفوقة من تشوهات حركة جدار القلب في النماذج الحيوانية الصغيرة ^25).

وظيفة القلب الناجم عن التوتر

في حين كثيرا ما يستخدم عملية الاختبار لتقييم استجابات القلب إلى زيادة التوتر العضوي في المرافق الصحية، والحاجة إلى التخدير الواعي و / أو التخدير في القوارض يجعل التقييم بعد ممارسة فوري من وظيفة القلب صعبة للغاية. وبالتالي، فمن المرجح أن يكون سريريا الدوائية اختبار التحملبالتوازي -relevant لتقييم العواقب القلب من مرض صمامي القلب (تضيق الأبهر الشديد، تضيق تاجي متوسطة إلى حادة، وشديد قلس التاجي الرئيسي). وستكون هذه المنطقة أهمية خاصة الناشئة من الأبحاث، نظرا المبادئ التوجيهية السريرية الأخيرة التي تؤكد على دور اختبار التحمل لتوضيح الوضع أعراض، وتقييم عناصر دينامية من تشوهات الصمامات، وكشف ضعف عضلة القلب تحت الإكلينيكي الذي من المرجح أن تضيع في راحة ^26.

كما لوحظ في الأجزاء السابقة، والفئران هي غاية المقاومة للضعف القلب الناجم عن بعد التحميل. وبالتالي، قد يكون بالدوبوتامين الإجهاد تخطيط صدى القلب أداة مفيدة جدا للكشف عن انخفاض في وقت مبكر في البطين الأيسر والتي قد لا تكون واضحة في الفئران مع مستويات مختلفة من أمراض صمامات القلب. حتى الفئران مع شديد المكلس تضيق الصمام الأبهري يمكن أن يكون الحفاظ عليها جيدا نسبيا وظيفة الانقباضي، ومن المرجح أن توفر منبرا مفيدا لتطبيق ورقةication من ضربات القلب الإجهاد بالدوبوتامين للتنبؤ توقيت (وغالبا ما تكون سريعة جدا) بداية من قصور في القلب في هذه الحيوانات. حتى الآن، نحن لسنا على علم بأي الدراسات التحقيق في استخدام بالدوبوتامين الإجهاد تخطيط صدى القلب في الفئران بأي درجة من أمراض صمامات القلب.

تخطيط صدى القلب 3D

سريريا، 3D تصوير القلب هو أداة قوية بشكل خاص التي تمكن قياسات دقيقة لضغط الدم الانبساطي والانقباضي مجلدات، حجم المخ، والنتاج القلبي. أصبح 3D ضربات القلب على مستوى السريري الجديد في تقييم شدة ضيق الصمامات عن طريق قياس دقيق منطقة صمام، وتسمح بتحديد دقيق وتقدير من هبوط شرائح الفردية في مرض الصمام التاجي.

أنظمة الموجات فوق الصوتية بحث مع محولات عالية التردد تسمح لاقتناء الصور بوابات القلب ولreconstruc حاليا لاحقانشوئها من الصور 3D باستخدام حزم البرمجيات المخصصة. في حين أنه من الممكن الحصول على صور 3D من البطين الأيسر باستخدام هذه الأجهزة والبرمجيات الجمع، وهذا غالبا ما تجري تحت مستويات عميقة نسبيا من التخدير (الذي خفض الموارد البشرية والحد من القطع الأثرية الجهاز التنفسي)، مما يجعل استقراء أهمية الفسيولوجية للتغييرات في وظيفة القلب الصعب.

وفيما يتعلق باستخدام التصوير 3D لتقييم القلب وظيفة صمام في الفئران، وهذا هو اقتراح صعبة للغاية نظرا لصغر حجمها، ومنخفضة نسبيا echogenicity، وسرعة عالية للصمامات القلب في ظل الظروف الفسيولوجية الطبيعية. حتى التقدم التكنولوجي في الحصول على الصور ومعالجتها تسمح للتمييز واضح للصمامات القلب في ظل هذه الظروف، كانت تجربتنا أن 3D التصوير هو من فائدة محدودة في توصيف دقيق وشامل وظيفة صمام القلب في الفئران.

بشكل جماعي، والتكنولوجياالتقدم nological في التصوير الحيوانات الصغيرة تجعل هذا وقت مثير للغاية للحصول على نظرة ثاقبة الآليات المرضية الكامنة وراء أمراض صمامات القلب وعواقبها القلب. فإننا نؤكد بقوة أن تقييم شامل لحد سواء وظيفة صمام القلب وظيفة القلب هو ضروري لفهم آثار التلاعب الجيني، الدوائية، أو الميكانيكية وظيفة صمام القلب في الفئران. ونحن نأمل ان يكون هذا المخطوط لن يخدم إلا بوصفها مصدرا مفيدا للمحققين متابعة البحث في التسبب في مرض صمام القلب، ولكن سيحفز أيضا مناقشة حول أفضل الطرق لتقييم صمامي وظيفة القلب في مثل هذه الدراسات في إطار المجتمع بحثنا.

The authors have nothing to disclose.

This work was supported by NIH grants HL111121 (JDM) and TR000954 (JDM).