Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con la Direttiva Europea (2010/63 / UE) e la legge italiana (D.Lvo 26/2014), e seguiva principi di cura degli animali da laboratorio. Il pannello di approvazione etica locale ha approvato lo studio. 1. Procedura Imaging <ol><li> Posizionare il mouse in una camera di induzione di anestesia riempita con 2,5% isoflurano in 1 L / min ossigeno puro. Verificare la profondità dell&#39;anestesia per mancanza di risposta a pizzico punta. </li><li> Posto l&#39;animale su un bordo temperatura controllata in posizione supina. Bagnare occhi dell&#39;animale con collirio, per evitare il funzionamento a secco. Fornire flusso di gas anestetico (1,5% isoflurano) mettendo il naso del mouse nella cono dedicato. Se necessario, regolare la percentuale di isoflurano da caso a caso, a seconda che l&#39;animale in fase di studio. Fissare la temperatura della scheda a 40 ° C. </li><li> Coat i quattro arti dell&#39;animale con pasta conduttiva e incollate sugli elettrodi ECG incorporati neltavola. Misurare la temperatura corporea con una sonda rettale lubrificato con vaselina. Verificare che tutte le misurazioni fisiologiche (ECG e il segnale della respirazione e la temperatura) vengono acquisiti e visualizzati correttamente. </li><li> Rimuovere i capelli chimicamente con l&#39;addome con crema depilatoria e ricoprirlo con gel di accoppiamento acustico. </li><li> Posizionare il (13-24 MHz) della sonda degli Stati Uniti nel braccio meccanico. </li><li> Fissare la sonda US parallelamente all&#39;animale e regolarne la posizione in modo da ottenere immagini longitudinali dell&#39;aorta addominale con la regione di interesse si trova nella zona focale. </li><li> Raccogliere informazioni anatomiche. <ol><li> Fare clic sul pulsante che consente l&#39;elevato frame rate di acquisizione 9 ECG-gated, scegliere una acquisizione frame rate pari a 700 fps e avviare l&#39;acquisizione. Nota: In questo modo le immagini anatomiche della nave relativa a un singolo ciclo cardiaco possono essere acquisite. </li></ol></li><li> Raccogliere informazioni velocità di flusso. &lt;/ Strong&gt; <ol><li> Utilizzando la stessa proiezione scansione, fare clic sul pulsante PW-Doppler, posizionare il volume del campione al centro della nave e acquisire immagini assicurando che il cine loop non è inferiore a 3 s. Ottenere questi dati mantenendo la correzione angolare più piccolo possibile, adeguandolo da caso a caso sulla base della proiezione US ottenuto. </li></ol></li><li> Rimuovere l&#39;animale dalla scheda a temperatura controllata ed attendere il completo recupero. NOTA: Nella nostra esperienza questo richiede circa 10 min. Non lasciare incustoditi e animali fino a quando non ha ripreso conoscenza sufficiente a mantenere decubito sternale. </li></ol> 2. Post-Processing <ol><li> Export B-mode e immagini PW-Doppler come file DICOM e salvarli su un personal computer. Trasforma file PW-Doppler DICOM per immagini TIFF. </li><li> Immagini B-mode processo. <ol><li> Importare il file DICOM corrispondente utilizzando l&#39;interfaccia grafica utente dedicato (GUI). </li><li> Per inizializzare i contorni, tracciare una linea vicino alla parete di fondo del recipiente (singolo click per avviare e fare doppio clic per porvi fine) e fare doppio clic vicino al muro vicino. Una linea parallela a quella in prossimità della parete di fondo apparirà automaticamente. Applicare l&#39;algoritmo su un singolo fotogramma premendo il tasto &quot;Analyse&quot;. </li><li> Controllare il risultato. Se i bordi sono stati identificati correttamente (ie., L&#39;evoluzione dei punti inizializzati hanno rilevato sia il posteriore e la parete anteriore), applicare l&#39;algoritmo sull&#39;intero cine-loop cliccando sul tasto &quot;GO&quot;. Se i bordi non vengono identificati correttamente, rimuoverli cliccando su &quot;Cancella profilo&quot; e inizializzare di nuovo dal punto 2.2.2 ripetendo. NOTA: L&#39;algoritmo è basato sul rilevamento dei bordi e contorno tecniche di monitoraggio ed è stata precedentemente descritta in dettaglio 10. </li><li> Ottenere il risultato finale premendo il tasto &quot;RECORD&quot; e salvare il corrispondendo .mat file che contiene i valori di diametro istantanei relativi ad un singolo ciclo cardiaco. </li></ol></li><li> Aprire la GUI per l&#39;implementazione del ciclo lnD-V. </li><li> Fare clic sul pulsante &quot;Velocity&quot; al fine di avviare PW-Doppler di elaborazione delle immagini che porta ad un unico battito significare curva di velocità. <ol><li> Identificare la traccia PW-Doppler e la riga corrispondente ad un valore di velocità pari a zero premendo il tasto &quot;LINE BIANCA&quot;. </li><li> Eseguire la calibrazione della velocità e la taratura tempo utilizzando i tasti &quot;TIME&quot; &quot;Velocity&quot; e (nel pannello di calibrazione), rispettivamente. Premendo su questi pulsanti permette di disegnare una linea la cui lunghezza corrisponde al fattore di calibrazione inserito. </li><li> selezionare manualmente una ROI contenente i segnali fisiologici utilizzando il pulsante &quot;ROI PHYSIO&quot;. </li><li> selezionare manualmente una ROI contenente la traccia PW-Doppler premendo il tasto &quot;ROI SIGNAL&quot;. </li><li> Click sul tasto &quot;Analyse&quot; e verificare se la busta è identificata. Se il risultato non è soddisfacente, modificare la soglia (digitando il nuovo valore nel campo &quot;Velocity Threshold&quot; modificabile testo) e premere nuovamente il tasto &quot;Analyse&quot;. Tune la soglia da caso a caso, a seconda della qualità delle immagini. Premere il pulsante &quot;elaborazione&quot;. </li><li> Individuare R picchi del segnale ECG e dividere il segnale di inviluppo di velocità di conseguenza facendo clic sul pulsante &quot;Aggiorna&quot;. Scegli battute che non siano danneggiati dal rumore o trovano nella fase di inspirazione facendo clic sul pulsante &quot;Scegli BEATS&quot;. In questo modo, ottenere un singolo battito velocità media della forma d&#39;onda. </li></ol></li><li> Utilizzare il Fast Fourier Transform metodo per interpolare i battiti selezionati nel dominio della frequenza e renderli tutti composti dallo stesso numero di punti, come descritto in riferimento 11. Eseguire questa operazione automaticamente premendo semplicemente il retchiave urna sulla tastiera del PC una volta che i battiti sono stati selezionati. Se la casella di controllo &quot;velocità media&quot; è selezionata il singolo battito significare segnale di velocità si ottiene dividendo la curva di velocità massima per due, ipotizzando un profilo di velocità parabolica 12. Premere il tasto &quot;OK&quot;. </li><li> Fare clic sul pulsante &quot;DIAMETRO&quot;. Interpolare il diametro della forma d&#39;onda a singolo battito nel dominio del tempo al fine di ottenere un segnale di diametro singolo battito con la stessa frequenza di campionamento del segnale di velocità singolo battito premendo il tasto &quot;INTERPOLATE&quot;. Fare clic sul pulsante &quot;OK&quot;. NOTA: Per avere il diametro singolo battito e media curve di velocità con la stessa frequenza di campionamento e lo stesso numero di punti di dati, vengono interpolati nel dominio della frequenza. </li><li> Selezionare l&#39;approccio &quot;Secondo derivato&quot;, come il metodo di allineamento (sopra il grafico che visualizza le forme d&#39;onda di diametro e velocità) e cliccare sul butto &quot;UPDATE&quot;n. Le due curve saranno automaticamente allineato temporalmente con il secondo metodo derivata 14. </li><li> Costruire il ciclo finale lnD-V tracciando il logaritmo naturale dei valori di diametro singolo-beat contro il singolo battito significare valori di velocità. Questo viene fatto automaticamente quando le due forme d&#39;onda sono allineati. Nota: i punti compresi tra il 5% ed il 90% del valore massimo del singolo battito significano curva di velocità si trovano automaticamente l&#39;interpolazione lineare su questi punti viene applicata per valutare la pendenza della parte lineare del ciclo. </li><li> Calcola PWV secondo la seguente equazione 7 <img alt="Equazione 1" src="/files/ftp_upload/54362/54362eq1.jpg" /></li></ol>

<ol>
	<li>Zaragoza, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+Models+of+Cardiovascular+Diseases.">Animal Models of Cardiovascular Diseases.</a> J Biomed Biotechnol. 2011, 497-841 (2011).</li><li>Laurent, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expert+consensus+document+on+arterial+stiffness:+methodological+issues+and+clinical+applications.">Expert consensus document on arterial stiffness: methodological issues and clinical applications.</a> Eur Heart J. 27, 2588-2605 (2006).</li><li>Wang, Y. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+aortic+stiffness+assessed+by+pulse+wave+velocity+in+apolipoprotein+E-deficient+mice.">Increased aortic stiffness assessed by pulse wave velocity in apolipoprotein E-deficient mice.</a> Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 278, 428-434 (2000).</li><li>Mitchell, G. F., Pfeffer, M. A., Finn, P. V., Pfeffer, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+techniques+for+measuring+pulse-wave+velocity+in+the+rat.">Comparison of techniques for measuring pulse-wave velocity in the rat.</a> J Appl Physiol. 82 (1), 203-210 (1997).</li><li>Parczyk, M., Herold, V., Klug, G., Bauer, W. R., Rommel, E., Jakob, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+in+vivo+transit+time+measurements+of+aortic+pulse+wave+velocity+in+mice+with+high-field+CMR+at+17.6+Tesla.">Regional in vivo transit time measurements of aortic pulse wave velocity in mice with high-field CMR at 17.6 Tesla.</a> J Cardiovasc Magn Reson. 12, 72 (2010).</li><li>Hartley, C. J., Taffet, G. E., Michael, L. H., Pham, T. T., Entman, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+determination+of+pulse-wave+velocity+in+mice.">Noninvasive determination of pulse-wave velocity in mice.</a> Am J Physiol. 273 (1), 494-500 (1997).</li><li>Feng, J., Khir, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+wave+speed+and+wave+separation+in+the+arteries+using+diameter+and+velocity.">Determination of wave speed and wave separation in the arteries using diameter and velocity.</a> J Biomech. 43 (3), 455-462 (2010).</li><li>Borlotti, A., Khir, A. W., Rietzschel, E. R., De Buyzere, M. L., Vermeersch, S., Segers, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+determination+of+local+pulse+wave+velocity+and+wave+intensity:+changes+with+age+and+gender+in+the+carotid+and+femoral+arteries+of+healthy+human.">Noninvasive determination of local pulse wave velocity and wave intensity: changes with age and gender in the carotid and femoral arteries of healthy human.</a> J Appl Physiol. 113 (5), 727-735 (2012).</li><li>Ch&#233;rin, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrahigh+frame+rate+retrospective+ultrasound+microimaging+and+blood+flow+visualization+in+mice+in+vivo.">Ultrahigh frame rate retrospective ultrasound microimaging and blood flow visualization in mice in vivo.</a> Ultrasound Med Biol. 32 (5), 683-691 (2006).</li><li>Gemignani, V., Faita, F., Ghiadoni, L., Poggianti, E., Demi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+system+for+real-time+measurement+of+the+brachial+artery+diameter+in+B-mode+ultrasound+images.">A system for real-time measurement of the brachial artery diameter in B-mode ultrasound images.</a> IEEE Trans Med Imaging. 26 (3), 393-404 (2006).</li><li>Di Lascio, N., Stea, F., Kusmic, C., Sicari, R., Faita, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+assessment+of+pulse+wave+velocity+in+mice+by+means+of+ultrasound+images.">Non-invasive assessment of pulse wave velocity in mice by means of ultrasound images.</a> Atherosclerosis. 237 (1), 31-37 (2014).</li><li>Nichols, W. W., O'Rourke, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> McDonald's Blood Flow in Arteries: Theoretical, Experimental, and Clinical Principles. , 215-358 (1998).</li><li>Williams, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+ultrasonic+measurement+of+regional+and+local+pulse+wave+velocity+in+mice.">Noninvasive ultrasonic measurement of regional and local pulse wave velocity in mice.</a> Ultrasound Med Biol. 33 (9), 1368-1375 (2007).</li><li>Penny, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aortic+wave+intensity+of+ventricular-vascular+interaction+during+incremental+dobutamine+infusion+in+adult+sheep.">Aortic wave intensity of ventricular-vascular interaction during incremental dobutamine infusion in adult sheep.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294, 481-489 (2008).</li><li>Segers, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wave+reflection+leads+to+over-+and+underestimation+of+local+wave+speed+by+the+PU-+and+QA-loop+methods:+theoretical+basis+and+solution+to+the+problem.">Wave reflection leads to over- and underestimation of local wave speed by the PU- and QA-loop methods: theoretical basis and solution to the problem.</a> Physiol Meas. 35 (5), 847-861 (2014).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

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&#39;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 sul rilevamento di segnali di pressione intra-arteriosa e richiedono l&#39;animale da sacrificare, questa tecnica è completamente non-invasivo e, pertanto, può essere particolarmente adatta nel caso di studi longitudinali. Inoltre, esso fornisce una valutazione della rigidità arteriosa che è locale e non regionale. Anche se il metodo proposto è noto per essere influenzato da l&#39;onda riflessa 15, può fornire una valutazione più precisa PWV rispetto ad altri approcci basati negli Stati Uniti per PW localeValutazione V, come quello basato sulla tecnica flusso area 13 che richiede l&#39;acquisizione dei dati di colore flusso in proiezione trasversale. Il valore PWV mostrato nella sezione &quot;Risultati rappresentativi&quot;, pari a 1,69 m / sec, è in linea con quanto riportato in riferimento 11: infatti, in questo studio, addominale dell&#39;aorta PWV era pari a 1,91 ± 0,44 m / sec in topi adulti e 2.71 ± 0.63 m / sec in animali vecchi. Al fine di ridurre al minimo gli errori nelle valutazioni PWV, grande attenzione deve essere pagato quando l&#39;acquisizione di immagini degli Stati Uniti. In particolare, le immagini B-mode devono essere acquisiti con chiare pareti anteriori e posteriori per ottenere una curva di diametro che non è corrotto da rumore. Per quanto riguarda le immagini PW-Doppler, la correzione angolare dovrebbe essere minimizzato. Il valore di 60 gradi può rappresentare, nella maggior parte dei casi, un buon compromesso tra una buona vista asse lungo e una buona approssimazione di componenti di velocità. Furthermore, nel caso di studi longitudinali con misurazioni ripetute, occorre prestare attenzione nell&#39;imaging recipiente nello stesso modo, cioè con la stessa proiezione scansione. Il principale limite dell&#39;approccio presentato riguarda il fatto che le immagini necessarie per il diametro e significano valutazioni di forme d&#39;onda di velocità non vengono acquisiti contemporaneamente. Questa mancanza di simultaneità può rappresentare una fonte di errori di valutazione PWV e rendere la misura meno precisa. Inoltre, un vero acquisizione contemporanea garantirebbe un allineamento migliore tempo tra le due curve ed evitare problemi legati alla variabilità della frequenza cardiaca. Da un punto di vista pratico, un&#39;altra limitazione potrebbe essere la mancanza di disponibilità della modalità frame rate elevato ECG-gated. Questo problema può essere superato parzialmente acquisizione di immagini in B-mode modalità e regolando i parametri di acquisizione al fine di ottenere la massima risoluzione temporale. In questo caso, il segnale di diametro dovrebbeessere diviso per la base ECG e trattati nello stesso modo del segnale di velocità, al fine di ottenere una singola forma d&#39;onda di diametro battito. Tuttavia, in alcune condizioni, la risoluzione temporale ottenuto non sarà adeguato per raggiungere un segnale di diametro valida. modificazioni future della catena di elaborazione dell&#39;immagine scopo di superare queste limitazioni migliorerebbe la tecnica e portare a una valutazione più precisa della rigidità arteriosa locale. Le future applicazioni dell&#39;approccio presentato riguarderebbero altri distretti arteriosi. Effettivamente, grazie al fatto che essa richiede l&#39;acquisizione di B-mode e solo le immagini PW-Doppler, questo metodo possono essere facilmente applicati ad altri siti arteriosi, come l&#39;arteria carotide, fornisce quindi una valutazione rigidità arteriosa multi-site. Una sonda maggiore frequenza dovrebbe essere scelto per le arterie più superficiali come carotide comune; in ogni caso, la scelta della sonda deve garantire la corretta visualizzazione dell&#39;arteria per donnalui gli animali dello studio. In conclusione, il sistema descritto potrebbe offrire un modo semplice per valutare le proprietà funzionali di varie arterie in modelli murini.

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&#39;onda di polso (PWV), che rappresenta la velocità con cui l&#39;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&#39;onda di polso nei topi. approcci invasive sono basate sull&#39;uso di trasduttori di pressione catetere punta. PWV è valutata mediante l&#39;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&#39;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&#39;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&#39;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&#39;aorta addominale.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="772">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">VEVO2100</td>
			<td style="width:260px;">FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:177px;">micro-ultrasound equipment</td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td height="32" style="height:32px;">MS250 Ultrasound Probe</td>
			<td style="width:260px;">FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>micro-ultrasound probe</td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55" style="height:55px;width:216px;">EKV Software</td>
			<td style="width:260px;">FUJIFILM VisualSonics Inc, Toronto, Canada</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Matlab R2015a&#160;</td>
			<td style="width:260px;">MathWorks Inc, Natick, MA, USA</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Conductive Paste</td>
			<td style="width:260px;">Chosen by the operator</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Laboratory material</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Petroleum Jelly</td>
			<td style="width:260px;">Chosen by the operator</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Laboratory material</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Depilatory Cream</td>
			<td style="width:260px;">Chosen by the operator</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Laboratory material</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Acoustic Coupling Gel&#160;</td>
			<td style="width:260px;">Chosen by the operator</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Laboratory material</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Developed Matlab Software</td>
			<td style="width:260px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>The authors are willing to collaborate with those researchers who are interested in the software and to make the software available under their supervision</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound-based pulse wave velocity evaluation in mice

Rigidità arteriosa può essere valutata calcolando velocità dell&#39;onda di polso (PWV), cioè, la velocità con cui l&#39;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&#39;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&#39;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&#39;approccio attuale, anatomica e funzionale informazioni relative al mouse aorta addominale può essere non invasivo raggiunto. Richiedono l&#39;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&#39;applicazione della presente tecnica può essere facilmente estesa ad altri distretti vascolari quali l&#39;arteria carotide, fornendo così la possibilità di ottenere una valutazione rigidità arteriosa multi-site.

L&#39;approccio proposto è stato applicato a topi dell&#39;aorta addominale in un precedente studio 11. Le seguenti figure mostrano i risultati dell&#39;applicazione del metodo descritto sulle immagini topi reali. Questi dati sono da un singolo animale (topo wild type, 13 settimane, ceppo: C57BL6, peso: 33 g) In particolare, la figura 1 rappresenta il risultato dell&#39;analisi delle immagini ecografiche. rilevamento dei bordi e tracking contorno tecniche applicate alle immagini B-mode acquisite con il frame rate elevato ECG-gated modalità fornisce la forma d&#39;onda di diametro; d&#39;altra parte, l&#39;identificazione del segnale di inviluppo PW-Doppler conduce al singolo battito significa valutazione curva di velocità. La valutazione del singolo battito significa forme d&#39;onda di velocità comprende la media dei dati da diversi cicli cardiaci. Per riportati i dati, la deviazione standard delle curve di velocità (calcolato come media della deviazione standard ottenuta aogni punto di tempo) è 0,0137 m / sec. Diametro e significare singolo battito forme d&#39;onda di velocità vengono interpolati sia nel dominio della frequenza e del tempo e quindi allineati temporalmente (Figura 2A). Il ciclo lnD-V viene ottenuta riportando i valori di diametro logaritmo naturale contro le misure di velocità media, come mostrato nella figura 2B. PWV è valutata calcolando la pendenza della parte lineare del ciclo, che è noto per corrispondere alla fase sistolica anticipo. Questa porzione viene automaticamente identificato come quello corrispondente alla curva ascendente della curva di velocità media. Questi dati indicano che le operazioni di elaborazione delle immagini necessarie per l&#39;attuazione della tecnica proposta porta ad un ciclo finale lnD-V che è simile a quelle ottenute negli uomini utilizzando un approccio simile 7. Ciò suggerisce che questa tecnica potrebbe rappresentare una valida alternativa per la valutazione PWV non invasiva nei topi. <pclass = &quot;jove_content&quot; fo: keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54362/54362fig1.jpg" /> Figura 1: Lavorazione dei B-mode e immagini PW-Doppler. Immagini B-mode (a) sono trattati con tecniche di rilevamento dei bordi e di monitoraggio di contorno. Immagini PW-Doppler (b) vengono elaborati per l&#39;identificazione del segnale di inviluppo da cui significa singolo battito velocità della forma d&#39;onda si ottiene. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54362/54362fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/54362/54362fig2.jpg" /> Figura 2: Implementazione di lnD-V Loop per PWV Calcolo. Diametro e significare forme d&#39;onda di velocità ottenuti da B-mode e PW-Doppler di elaborazione delle immagini. (A). Il ciclo lnD-V si ottiene tracciando la logari naturaleTHM dei valori di diametro contro i valori medi di velocità (b). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54362/54362fig2large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

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Ultrasound-based Pulse Wave Velocity Evaluation in Mice

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.

Ultrasound-based velocità dell&#39;onda di polso di valutazione nei topi

Arterial stiffness can be evaluated by calculating pulse wave velocity (PWV), i.e., the speed with which the pulse wave travels in a conduit vessel. This ...

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Nanyang Technological University

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Medicine

12.9K Views.  Scuola Superiore Sant'Anna.  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. 

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Pulse Wave Velocity Testing in the Baltimore Longitudinal Study of Aging

Carotid-femoral pulse wave velocity is considered the gold standard for measurements of central arterial stiffness obtained through noninvasive methods1.&#160;Subjects are placed in the supine position and allowed to rest quietly for at least 10 min prior to the start of the exam. The proper cuff size is selected and a blood pressure is obtained using an oscillometric device. Once a resting blood pressure has been obtained, pressure waveforms are acquired from the right femoral and right common carotid arteries. The system then automatically calculates the pulse transit time between these two sites (using the carotid artery as a surrogate for the descending aorta). Body surface measurements are used to determine the distance traveled by the pulse wave between the two sampling sites. This distance is then divided by the pulse transit time resulting in the pulse wave velocity. The measurements are performed in triplicate and the average is used for analysis.

Pulse wave velocity (PWV) measurement assesses arterial stiffness by a tonometry-based system that measures the speed with which arterial pressure wave travels along the arterial tree, typically approximating the time that it takes this wave to travel from the descending aorta (using the carotid artery as a surrogate) to the femoral artery. Carotid-femoral PWV increases two- to threefold across the adult lifespan.

Velocità dell&#39;onda di polso testing a Baltimore Longitudinal Study of Aging

Carotid-femoral pulse wave velocity is considered the gold standard for measurements of central arterial stiffness obtained through noninvasive ...

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Medicina

Automated Measurement of Microcirculatory Blood Flow Velocity in Pulmonary Metastases of Rats

Because the lung is a major target organ of metastatic disease, animal models to study the physiology of pulmonary metastases are of great importance. However, very few methods exist to date to investigate lung metastases in a dynamic fashion at the microcirculatory level, due to the difficulty to access the lung with a microscope. Here, an intravital microscopy method is presented to functionally image and quantify the microcirculation of superficial pulmonary metastases in rats, using a closed-chest pulmonary window and automated analysis of blood flow velocity and direction. The utility of this method is demonstrated to measure increases in blood flow velocity in response to pharmacological intervention, and to image the well-known tortuous vasculature of solid tumors. This is the first demonstration of intravital microscopy on pulmonary metastases in a closed-chest model. Because of its minimized invasiveness, as well as due to its relative ease and practicality, this technology has the potential to experience widespread use in laboratories that specialize on pulmonary tumor research.

A method is presented to measure microcirculatory blood flow velocity in pulmonary cancer metastases of the pleural surface in rats in an automated fashion, using closed-chest pulmonary intravital microscopy. This model has potential to be used as a widespread tool to perform physiologic research on pulmonary metastases in rodents.

Automated Misura di microcircolatorio Portata in polmonare Metastasi di Ratti

Because the lung is a major target organ of metastatic disease, animal models to study the physiology of pulmonary metastases are of great importance. ...

Carotid Artery Infusions for Pharmacokinetic and Pharmacodynamic Analysis of Taxanes in Mice

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study model. As the use of mouse models are often a vital step in preclinical drug discovery and drug development1-8, it is necessary to design a system to introduce drugs into mice in a uniform, reproducible manner. Ideally, the system should permit the collection of blood samples at regular intervals over a set time course. The ability to measure drug concentrations by mass-spectrometry, has allowed investigators to follow the changes in plasma drug levels over time in individual mice1, 9, 10. In this study, paclitaxel was introduced into transgenic mice as a continuous arterial infusion over three hours, while blood samples were simultaneously taken by retro-orbital bleeds at set time points. Carotid artery infusions are a potential alternative to jugular vein infusions, when factors such as mammary tumors or other obstructions make jugular infusions impractical. Using this technique, paclitaxel concentrations in plasma and tissue achieved similar levels as compared to jugular infusion. In this tutorial, we will demonstrate how to successfully catheterize the carotid artery by preparing an optimized catheter for the individual mouse model, then show how to insert and secure the catheter into the mouse carotid artery, thread the end of the catheter out through the back of the mouse&#8217;s neck, and hook the mouse to a pump to deliver a controlled rate of drug influx. Multiple low volume retro-orbital bleeds allow for analysis of plasma drug concentrations over time.

This method was developed with the goal of delivering a steady drug solution via the carotid artery, to assess the pharmacokinetics of novel drugs in mouse models.

Infusi carotide di farmacocinetica e di farmacodinamica Analisi dei taxani nei topi

When proposing the use of a drug, drug combination, or drug delivery into a novel system, one must assess the pharmacokinetics of the drug in the study ...

Ultrasound Based Assessment of Coronary Artery Flow and Coronary Flow Reserve Using the Pressure Overload Model in Mice

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow reserve (CFR) in humans. Reduced CFR is accompanied by marked intramyocardial and pericoronary fibrosis and is used as an indication of the severity of dysfunction. This study explores, step-by-step, the real-time changes measured in the coronary flow velocity, CFR and systolic to diastolic peak velocity (S/D) ratio in the setting of an aortic banding model in mice. By using a Doppler transthoracic imaging technique that yields reproducible and reliable data, the method assesses changes in flow in the septal coronary artery (SCA), for a period of over two weeks in mice, that previously either underwent aortic banding or thoracotomy. 
During imaging, hyperemia in all mice was induced by isoflurane, an anesthetic that increased coronary flow velocity when compared with resting flow. All images were acquired by a single imager. Two ratios, (1) CFR, the ratio between hyperemic and baseline flow velocities, and (2) systolic (S) to diastolic (D) flow were determined, using a proprietary software and by two independent observers. Importantly, the observed changes in coronary flow preceded LV dysfunction as evidenced by normal LV mass and fractional shortening (FS). 
The method was benchmarked against the current gold standard of coronary assessment, histopathology. The latter technique showed clear pathologic changes in the coronary artery in the form of peri-coronary fibrosis that correlated to the flow changes as assessed by echocardiography. 
The study underscores the value of using a non-invasive technique to monitor coronary circulation in mouse hearts. The method minimizes redundant use of research animals and demonstrates that advanced ultrasound-based indices, such as CFR and S/D ratios, can serve as viable diagnostic tools in a variety of investigational protocols including drug studies and the study of genetically modified strains.

Coronary flow reserve (CFR) is useful for assessment of myocardial oxygen demand and evaluation of cardiovascular risk. This study establishes a step-by-step transthoracic Doppler echocardiographic (TTDE) method for longitudinal monitoring of the changes in CFR, as measured from coronary artery in mice, under the experimental pressure overload of aortic banding.

Valutazione Ecografia base di coronaropatia Flow e flusso coronarico Reserve Utilizzando la pressione Sovraccarico modello nei topi

Transthoracic Doppler echocardiography (TTDE) is a clinically useful, noninvasive tool for studying coronary artery flow velocity and coronary flow ...

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The amount of the different tissues in the callus provides important information on the fracture healing progress. Available in vivo techniques to longitudinally monitor the callus tissue development in preclinical fracture-healing studies using small animals include digital radiography and &#181;CT imaging. However, both techniques are only able to distinguish between mineralized and non-mineralized tissue. Consequently, it is impossible to discriminate cartilage from fibrous tissue. In contrast, magnetic resonance imaging (MRI) visualizes anatomical structures based on their water content and might therefore be able to noninvasively identify soft tissue and cartilage in the fracture callus. Here, we report the use of an MRI-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice. The experiments demonstrated that the fixator and a custom-made mounting device allow repetitive MRI scans, thus enabling longitudinal analysis of fracture-callus tissue development.

In Vivo Evaluation of Fracture Callus Development During Bone Healing in Mice Using an MRI-compatible Osteosynthesis Device for the Mouse Femur

The evaluation of tissue development in the fracture callus during endochondral bone healing is essential to monitor the healing process. Here, we report the use of a magnetic resonance imaging (MRI)-compatible external fixator for the mouse femur to allow MRI scans during bone regeneration in mice.

In Vivo Valutazione dello sviluppo di callo di frattura durante la guarigione dell'osso nei topi utilizzando un MRI-compatibile con osteosintesi per il femore di Mouse

Endochondral fracture healing is a complex process involving the development of fibrous, cartilaginous, and osseous tissue in the fracture callus. The ...

Measuring the Carotid to Femoral Pulse Wave Velocity (Cf-PWV) to Evaluate Arterial Stiffness

For the elderly, arterial stiffening is a good marker for aging evaluation and it is recommended that the arterial stiffness be determined noninvasively by the measurement of carotid to femoral pulse wave velocity (cf-PWV) (Class I; Level of Evidence A). In literature, numerous community-based or disease-specific studies have reported that higher cf-PWV is associated with increased cardiovascular risk. Here, we discuss strategies to evaluate arterial stiffness with cf-PWV. Following the well-defined steps detailed here, e.g., proper position operator, distance measurement, and tonometer position, we will obtain a standard cf-PWV value to evaluate arterial stiffness. In this paper, a detailed stepwise method to record a good quality PWV and pulse wave analysis (PWA) using a non-invasive tonometry-based device will be discussed.

Measuring the Carotid to Femoral Pulse Wave Velocity Cf-PWV to Evaluate Arterial Stiffness

This protocol describes a method to standardize the measurements of carotid-femoral pulse wave velocity to evaluate arterial stiffness.

La carotide a femorale Pulse Wave Velocity (Cf-PWV) per valutare la rigidezza arteriosa di misurazione

For the elderly, arterial stiffening is a good marker for aging evaluation and it is recommended that the arterial stiffness be determined noninvasively ...

Lung Fixation under Constant Pressure for Evaluation of Emphysema in Mice

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung fixation to produce reliable histological specimens of the lung. Due to the nature of the lung&rsquo;s structural composition, which consists largely of air and tissue, there is a risk that it collapses or deflates during the fixation process. Various lung fixation methods exist, each of which has its own advantages and disadvantages. The lung fixation method presented here utilizes constant pressure to enable optimal tissue evaluation for studies using an emphysematous mouse lung model. The main advantage is that it can fix many lungs with the same condition at one time. Lung specimens are obtained from chronic cigarette smoke-exposed mice. Lung fixation is performed using specialized equipment that enables the production of constant pressure. This constant pressure maintains the lung in a reasonably inflated state. Thus, this method generates a histological specimen of the lung that is suitable to evaluate cigarette smoke-induced mild emphysema.

Presented here is a useful protocol for lung fixation that creates a stable condition for histological evaluate of lung specimens from a mouse model of emphysema. The main advantage of this model is that it can fix many lungs with the same constant pressure without lung collapse or deflation.

Fissazione polmonare sotto pressione costante per la valutazione dell'enfisema nei topi

Emphysema is a significant feature of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Studies involving an emphysematous mouse model require optimal lung ...

Invasive Hemodynamic Assessment for the Right Ventricular System and Hypoxia-Induced Pulmonary Arterial Hypertension in Mice

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. However, the evaluation of right ventricular pressure (RVP) and pulmonary artery pressure (PAP) remains technically challenging in mice. RVP and PAP are more difficult to measure than left ventricular pressure because of the anatomical differences between the left and right heart systems. In this paper, we describe a stable right heart hemodynamic measurement method and its validation using healthy and PAH mice. This method is based on open-chest surgery and mechanical ventilation support. It is a complicated procedure compared to closed chest procedures. While a well-trained surgeon is required for this surgery, the advantage of this procedure is that it can generate both RVP and PAP parameters at the same time, so it is a preferable procedure for the evaluation of PAH models.

Here, we present a protocol to perform an invasive hemodynamic assessment of the right ventricle and pulmonary artery in mice using an open-chest surgery approach.

Valutazione emodinamica invasiva per il sistema ventricolare destro e l'ipertensione arteriosa polmonare indotta dall'ipossia nei topi

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a chronic and severe cardiopulmonary disorder. Mice are a popular animal model used to mimic this disease. ...

Retinal Pathophysiological Evaluation in a Rat Model

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal detachment, breakdown of the blood-retinal barrier (BRB), and retinal angiogenesis. An in vivo rat model is a valuable experimental tool to examine the changes in the structure and function of the retina. We propose three different experimental techniques in the rat model to identify morphological changes of retinal cells, retinal vasculature, and compromised BRB. Retinal histology is used to study the morphology of various retinal cells. Also, quantitative measurement is performed by retinal cell count and thickness measurement of different retinal layers. A BRB breakdown assay is used to determine the leakage of extraocular proteins from the plasma to vitreous tissue due to the breakdown of BRB. Fluorescence angiography is used to study angiogenesis and leakage of blood vessels by visualizing retinal vasculature using FITC-dextran dye.

Diabetic retinopathy is one of the leading causes of blindness. Histology, blood-retinal barrier breakdown assay, and fluorescence angiography are valuable techniques to understand the pathophysiology of the retina, which could further enhance the efficient drug screening against diabetic retinopathy.

Valutazione fisiopatologica retinica in un modello di ratto

A posterior segment eye disease like diabetic retinopathy alters the physiology of the retina. Diabetic retinopathy is characterized by a retinal ...

Repetitive Blood Sampling from the Subclavian Vein of Conscious Rat

Rats are widely used in pharmacokinetics (PK) and toxicokinetic (TK) studies that need to collect a certain amount of blood at specific time points to detect drug exposure. The rat blood sampling method determines the quality of the plasma and further affects the precision of the test results. The subclavian vein blood collection method described in this protocol collects blood samples repeatedly in the conscious state of animals to meet the needs of PK and TK tests. The skills of restraint handling and appropriate procedure of needle incision ensure the success rate of blood collection. It is easy to operate while ensuring the quality of plasma and at the same time catering to animal welfare. However, this method requires skilled operation, and an improper one may cause animal weakness, pain, lameness, and even mortality. The current method has been used in the testing facility for a 4-week oral toxicity study in Sprague Dawley (SD) rats with TK. The maximum amount of blood collected within 24 h did not exceed 20% of the animal's total blood. The animals' body weight was more than 200 g for males and females. The data showed that the animals' bodyweight increased steadily every week, and the clinical observation was normal after repetitive sample collection.

The present protocol describes a simple and efficient method for collecting blood from the subclavian vein in rats. It enables rapid, timely, and easily identifiable sampling without anesthesia and obtains high-quality blood through repetitive sample collection.

Campionamento ripetitivo di sangue dalla vena succlavia del ratto cosciente

Rats are widely used in pharmacokinetics (PK) and toxicokinetic (TK) studies that need to collect a certain amount of blood at specific time points to ...