The authors have nothing to disclose.

protokol Washington Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi kuralları takip eder. 1. Cerrahi Prosedür ve Görüntüleme Hazırlık <ol><li> TAC ya da sham tabi C57BL / 6 fareleri, daha önce 10 tarif. </li><li> Bir hafta TAC veya sahte ameliyat sonrası, 1 L / dk O 2 ile karışık% 2 izofluran ile indüksiyon odasında fare uyutmak. ayak veya kuyruk kısma tepkisizlik tarafından uygun anesthetization onaylayın. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem kullanın. epilasyon kremi uygulayarak göğüs tüylerden. % 70 etanol ile fare cildi dezenfekte edin. </li><li> Sırtüstü pozisyonda bir hayvan işleme platformu için fareyi sabitleyin. 1 L / dak, O 2 ile karıştırılmış% 1 izofluran - Anestezi, sabit bir seviyede muhafaza edilmesi için, 0,5 teslim etmek için bir Roket ucu konisi kullanımı. </li><li> fare pençeleri elektrot jeli uygulayın ve onları elektrot pedi için teyp. </li><li> vücut sıcaklığını izlemek için bir rektal prob takın. bir ısıtma yastığı veya lamba aracılığıyla 37 ° C&#39;de vücut ısısını korumak. </li><li> Fare göğüs, kalp örten esas alan önceden ısıtılmış ultrason jel tabakası uygulayın. Not: ultrason jeli kaldırmak ve görüntüleme işlemi sonrası steril gazlı bez ile fare kurulayın. </li></ol> Aort Arch adlı 2. Kullanım B-mod ve Doppler Görüntüleme Enine Aort daralma değerlendirin <ol><li> aorta, büyük arter dalları ve daralma sitesini görselleştirmek için aortik ark görünümü elde etmek B-mod ayarını kullanın. <ol><li> Sol dekübit pozisyonda içine fare döndürmek için mümkün olduğunca yukarı platformun sol tarafını eğin. dikey pozisyonda standına ultrason dönüştürücüyü tutun ve fare çene doğru çentik işaret ile, sağ parasternal hat boyunca göğüs üzerine yerleştirin. Not: Fare toraks sıkıştırmak etmeyin transd indirirkenÜçer; basınç az miktarda gereklidir. </li><li> scapula düzeyinde transdüser yukarı doğru eğin ve aortik ark görünüme gelene kadar hafifçe saat yönünde döndürün. Isimsiz arter (IA) ve sol karotis arter (YDMA) (Şekil 1) dallanma arasında yer alan çapraz aort daralma sitesi, gözlemleyin. Not: Resim daralma sham ameliyat farede tespit edilir. </li></ol></li><li> daralma site genelinde kan akışının yönünü ve hızını izlemek için renkli Doppler moduna geçmek için iş istasyonunda &quot;renkli Doppler&quot; düğmesini tıklayın. Edinme ve &quot;cine store&quot; butonuna tıklayarak görüntüleri saklamak. </li><li> En yüksek hızı ile stenotik jet aramak için daralma sitesine hemen distalinde dalga Doppler modu ve yer numune hacmi (kesik imleç kutusu) pulse geçmek için &quot;PW Doppler&quot; düğmesini tıklayın, ardından &quot;PW Doppler&quot; butonuna tıklayın aort fl dalga formları elde etmek içinow ve ölçmek zirve hızı (Şekil 2). </li><li> Basınç farkı = 4 x V max 2: modifiye Bernoulli denklemi kullanılarak daralma site genelinde basınç gradyanı hesaplayın. Sadece daha fazla analiz için 40 ila 80 mmHg arasında değişen bir basınç gradyanı ile fareler bulunmaktadır. </li></ol> Parasternal Uzun Eksen adlı 3. kullan B-mod ve M-mod Görüntüleme Kardiyak Boyutlar ve kontraktilite Değerlendirmek için <ol><li> Fare platformda sırtüstü pozisyonda yatarken ile farenin kafasına çentik işaret dikey moda dönüştürücüyü tutun. sol parasternal hattına toraks paralel dönüştürücüyü indirin ve 30 ° saat yönünün tersine döndürün. </li><li> Kalbin tam uzun aks &quot;sagital&quot; görünümü elde etmek için B-mod görüntüleme kullanın. transdüser açısını ayarlayın ve sol ventrikül, intraventriküler septum duvar ve sağ ventrikül duvar hafif bir kısmını görselleştirmek için derinliği odak. SKalp duvar kalınlığı ve oda boyutunun daha sonraki ölçümler için görüntüleri ave. &quot;Kalp paketi&quot; kullanılarak, daha sonra select gibi IVS veya LVAW, LVID ve LVPW gibi parametreler ve ölçümleri elde etmek için her parametre için gelen çizgiler çizmek için resmin üzerine tıklayın. </li><li> Kalp duvar hareket kalıplarını gözlemlemek ve akinezi, hipokinezi ve asenkroni dahil olmak üzere olası hareket anormallikleri, kontrol edin. Not: Akinezi ve sırasıyla kalp duvarının hareket komple ve parsiyel kaybı ifade hipokinezi. Asenkronisi düzensiz, koordinasyonsuzluk kalp duvar hareketi gösterir. </li><li> Papiller kas düzeyinde LV duvarlara dik M-mod, yer M-mode imleç geçin ve kalp boyutları ve fraksiyonel kısalma (Şekil 3), daha sonra ölçümü için görüntüler elde. </li></ol> Parasternal Kısa Eksen View, Kardiyak Morfoloji ve fonksiyonunu değerlendirmek için kullanın B-mod ve M-mod Görüntüleme 4. <ol><li> From parasternal uzun eksen görünümü, dönüştürücü saat yönünde 90 ° çevirerek parasternal kısa eksen görünümü elde. açıkça görülebilir ve sağa (2 ve 04:00 pozisyonu) bulunan papiller kas hem B-modda kalp yatay kesit &quot;enine&quot; görünüm vermek için dönüştürücüyü ayarlayın. </li><li> M-mode geçin ve sol ventrikül orta düzeyde M-mod ekseni yerleştirin. Edinme ve kardiyak duvar kalınlığına, oda boyut ve fraksiyonel kısalma (Şekil 4) daha sonra ölçümleri için mağaza görüntüler. &quot;Kalp paketi&quot; kullanarak, SAX IVS veya LVAW, LVID ve LVPW dahil (kısa eksen) ve resmin üzerine tıklayın seçkin parametreler ölçümler elde etmek için her parametre için gelen çizgiler çizmek için. Not: Burada elde edilen ölçümler parasternal uzun eksen görüntüsü (Şekil 5) elde edilenlere yakından ilişkili olmalıdır. </li></ol> Apikal dört odacık View, Kullanımda 5.Sistolik ve diyastolik fonksiyon Değerlendirmek için Doppler Görüntüleme <ol><li> Ekranın alt kısmındaki kulakçıklar ile sol ve sağ hem de ventriküller görselleştirmek için Apikal dört boşluk görünümü elde. B-modunda, kısa eksen görünümü, aşağı açı farenin kafasını platformunun sol üst köşesini eğin ve farenin sağ omuza doğru dönüştürücüyü yönlendirmek. Bu apeks yukarı doğru bakarak kalp &quot;koronal&quot; görünümü elde etmek için esasen. </li><li> B-modda mitral kapak görselleştirmek ve mitral kapak ucunda numune hacmi (kesik imleç kutusu) yerleştirerek, renkli Doppler moduna geçin. </li><li> PW Doppler moduna geçin mitral kapak genelinde akış modellerini değerlendirmek için. mitral kan akış yönüne Doppler probu imleç paralel hizaya getirin. En yüksek hızı (Şekil 6) saptamak için bir prob açısı 20&#39;den az ° kullanın. </li><li> Daha sonra ölçümler için görüntüleri kaydetme. &quot;Kalp paketi&quot; kullanın ve &quot;MV akışını seçin. &quot;Her parametreyi tıklayın ve ölçümler elde etmek çizgiler gelen çizmek Mevcut ölçümler şunlardır:. Tepe E hızı (erken aktif ventriküler gevşeme ile doldurma), (IVRT bir hız (geç atriyal kasılma ile doldurma), mitral izovolumik rahatlama ve kasılma süreleri tepe ve IZKS sırasıyla) ve ejeksiyon zamanı (ET). </li><li> MPI = (IZKS + İVRZ) / ET tarafından miyokard performans indeksi (MPİ) hesaplayın. </li></ol> Hayvan 6. Post-prosedürel Tedavi <ol><li> gerektiğinde intraperitoneal cerrahi hayvanlara analjezi ve / veya steril tuzlu su verin. </li><li> Hayvan yüzüstü pozisyonda bir ısıtma pedi üzerinde kurtarmak için izin verin. sternal yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın. Tamamen iyileşene kadar diğer hayvanların şirkete prosedürü uğramıştır bir hayvan iade etmeyin. </li></ol>

<ol>
	<li>Rockman, H. A., 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=Segregation+of+atrial-specific+and+inducible+expression+of+an+atrial+natriuretic+factor+transgene+in+an+in+vivo+murine+model+of+cardiac+hypertrophy.">Segregation of atrial-specific and inducible expression of an atrial natriuretic factor transgene in an in vivo murine model of cardiac hypertrophy.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 88 (18), 8277-8281 (1991).</li><li>Tanaka, N., 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=Transthoracic+echocardiography+in+models+of+cardiac+disease+in+the+mouse.">Transthoracic echocardiography in models of cardiac disease in the mouse.</a> Circulation. 94 (5), 1109-1117 (1996).</li><li>Patten, R. D., Hall-Porter, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+models+of+heart+failure:+development+of+novel+therapies,+past+and+present.">Small animal models of heart failure: development of novel therapies, past and present.</a> Circ Heart Fail. 2 (2), 138-144 (2009).</li><li>Heineke, J., Molkentin, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+cardiac+hypertrophy+by+intracellular+signalling+pathways.">Regulation of cardiac hypertrophy by intracellular signalling pathways.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 7 (8), 589-600 (2006).</li><li>Oka, T., 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=Cardiac-specific+deletion+of+Gata4+reveals+its+requirement+for+hypertrophy,+compensation,+and+myocyte+viability.">Cardiac-specific deletion of Gata4 reveals its requirement for hypertrophy, compensation, and myocyte viability.</a> Circ Res. 98 (6), 837-845 (2006).</li><li>Gardin, J. M., Siri, F. M., Kitsis, R. N., Edwards, J. G., Leinwand, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Echocardiographic+assessment+of+left+ventricular+mass+and+systolic+function+in+mice.">Echocardiographic assessment of left ventricular mass and systolic function in mice.</a> Circ Res. 76 (5), 907-914 (1995).</li><li>Respress, J. L., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transthoracic+echocardiography+in+mice.">Transthoracic echocardiography in mice.</a> J Vis Exp. (39), e1738 (2010).</li><li>Pistner, A., Belmonte, S., Coulthard, T., Blaxall, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+echocardiography+and+ultrasound+imaging.">Murine echocardiography and ultrasound imaging.</a> J Vis Exp. (42), e2100 (2010).</li><li>Patten, R. D., Aronovitz, M. J., Bridgman, P., Pandian, N. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+pulse+wave+and+color+flow+Doppler+echocardiography+in+mouse+models+of+human+disease.">Use of pulse wave and color flow Doppler echocardiography in mouse models of human disease.</a> J Am Soc Echocardiogr. 15 (7), 708-714 (2002).</li><li>deAlmeida, A. C., van Oort, R. J., Wehrens, X. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transverse+aortic+constriction+in+mice.">Transverse aortic constriction in mice.</a> J Vis Exp. (38), e1729 (2010).</li><li>Pacher, P., Nagayama, T., Mukhopadhyay, P., B&#225;tkai, S., Kass, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+cardiac+function+using+pressure-volume+conductance+catheter+technique+in+mice+and+rats.">Measurement of cardiac function using pressure-volume conductance catheter technique in mice and rats.</a> Nat Protoc. 3 (9), 1422-1434 (2008).</li><li>Larsen, T. 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=The+isolated+working+mouse+heart:+methodological+considerations.">The isolated working mouse heart: methodological considerations.</a> Pflugers Arch. 437 (6), 979-985 (1999).</li><li>Roth, D. M., Swaney, J. S., Dalton, N. D., Gilpin, E. A., Ross, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+anesthesia+on+cardiac+function+during+echocardiography+in+mice.">Impact of anesthesia on cardiac function during echocardiography in mice.</a> Am J Physiol Heart Circ Physiol. 282 (6), H2134-H2140 (2002).</li><li>Pearlman, A. S., Stevenson, J. G., Baker, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doppler+echocardiography:+applications,+limitations+and+future+directions.">Doppler echocardiography: applications, limitations and future directions.</a> Am J Cardiol. 46 (7), 1256-1262 (1980).</li><li>Bauer, M., 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=Echocardiographic+speckle-tracking+based+strain+imaging+for+rapid+cardiovascular+phenotyping+in+mice.">Echocardiographic speckle-tracking based strain imaging for rapid cardiovascular phenotyping in mice.</a> Circ Res. 108 (8), 908-916 (2011).</li></ol>

This work was supported in part by NIH/NHLBI grants R00HL0908076 and R01HL116507 (to Q.L.).

Ekokardiyografi yaygın kalp hastalığı 2,6 kemirgen modellerinde kardiyak fonksiyonunu değerlendirmek için kullanılır olmuştur. Bu tür basınç-hacim döngü ölçümü 11 gibi invaziv veya terminal yöntemlere kıyasla ve ex vivo kalp 12, ekokardiyografi yaşayan hayvanlarda süregelen kalp yapısal ve fonksiyonel değişikliklerin değerlendirilmesi için güçlü, non-invaziv bir araç sağlar çalışma. Güvenilir veri elde etmek için, dikkatli ısıtma cihazı ve anestezi seviyesini ayarlayarak fizyolojik aralık 13 içinde vücut ısısını ve kalp hızını sürdürmek önemlidir. Tüm görüntüler, farklı gerilme veya genotipte fareleri arasındaki karşılaştırmayı kolaylaştırmak için, tutarlı bir şekilde standart görüntüleme prosedürlerine göre tespit ve analiz edilmelidir. TAC yaygın farelerde 1 kardiyak hipertrofi ve kalp yetmezliği indüklemek için kullanılır. Doppler ile daralma site genelinde basınç eğimi noninvaziv ölçümügörüntüleme farelerde basınç yüklenmesinin derece güvenilir bir değerlendirmesini temsil eder. Başarılı TAC tipik bir basınç gradyanı üretir ≥40 mmHg. çok düşük veya çok yüksek bir basınç gradyanı ile farenin tutulmalıdır ise basınç yükü benzer derecede maruz sadece fare, daha fazla analiz için dahil edilmelidir. TAC ardından, fareler basınç yükü derecesini test farelerin genetik arka plan bağlı olarak 4 hafta sonra 1-2 hafta içinde kalp hipertrofisi ve kalp dilatasyon geliştirmeleri beklenmektedir. Yukarıda açıklandığı gibi, dinamik kardiyak yeniden şekillenme ve TAC aşağıdaki fonksiyonel değişiklikler güvenilir ekokardiyografik görüntüleme ile tespit edilebilir. İnsanlarda 14 yılında sık kullanım aksine, renkli / PW Doppler sadece kemirgen ultrason görüntüleme 9 son zamanlarda mevcut olmuştur. İşte biz de ölçüm basınç eğimi yanı sıra sistolik ve diyastolik performans Doppler uygulamaları anlattı. tedbirve mitral kan akımı yönlülük ve hız ment (yani., E / A oranı, İVRZ, IZKS, ET, ve MPİ) kardiyak fonksiyonlar üzerine önemli bilgiler vermektedir. Böylece ekokardiyografik görüntüleme küçük hayvanlarda kalp fizyolojisi ve patofizyolojisi incelemek için önemli bir aracıdır. kardiyak ultrason görüntüleme sınırlama ölçümü değişkenliği ve tekrarlanabilirliği ile ilgilidir. arası ve içi operatör değişkenliği azaltmak için, görüntüleri elde ve nasıl analiz edildiği standardize etmek önemlidir. Ölçümler birden akustik pencere ve modlar (B-mod, M-mode ve PW / renkli Doppler) ve en az 3 ayrı ölçümlerinden yapılmalıdır doğruluğu ve güvenilirliği sağlamak için ortalaması alınmalıdır. Buna ek olarak, ultrason ile müdahale nedeniyle doku şişliği, cerrahi yara izleri ve akciğer ödemi böyle TAC gibi cerrahi prosedürlere maruz küçük kemirgenler elde edilir sınırlı akustik pencere ve bazen düşük kaliteli görüntüler vardırkirişler. Doppler görüntülemesi için bazen ayrı E ve A dalgaları zorlu ve özellikle TAC veya MI cerrahi maruz farelerde nedeniyle küçük kemirgenlerde nispeten yüksek kalp hızı mitral akım, tam bir dalga formu elde edin. kalp hızını düşürücü ölçümleri almak için yararlı olabilir, ancak bu Doppler görüntüleme ve dolayısıyla veri yorumlama ile elde edilen değerler etkileyecektir. son teknik gelişmeler, yeni çıkan ultrason sistemleri küçük hayvanlarda doğru kantitatif ölçümü sağlamak için yüksek görüntü çözünürlüğü ve kare / örnekleme oranları sağlamaktadır. Yeni ekokardiyografi teknolojileri de kalp fonksiyonlarının ekokardiyografik değerlendirme duyarlılığını artırmak ve kardiyak patoloji erken teşhis izin verecektir. Örneğin, benek izleme strain 15 tam bölgesel miyokard fonksiyonu ölçmek için kullanılır olmuştur. Şu anda geliştirme aşamasında yeni dönüştürücü teknolojileri gerçek zamanlı, 3D veya 4D potansiyeli sağlayacakgörüntüleme. hacim ölçümleri, doku perfüzyonu değerlendirmeler, kalp-damar hastalıkları, moleküler görüntüleme ve terapötik maddelerin ulaştırılması için olanak sağlayan gelişmiş gelişme içinde ekokardiyografi kontrast.

Mouse models of heart disease, such as TAC and myocardial infarction (MI), have been proven to be valuable to study disease mechanisms as well as to develop novel therapeutic strategies3. TAC initially induces compensatory hypertrophy, but prolonged pressure overload leads to cardiac dilatation and heart failure4. The tightness of the aortic constriction directly determines the degree of cardiac hypertrophy and its transition to heart failure. Noninvasive and reliable measurement of pressure gradient across the aortic constriction is essential for the success of these studies. Doppler imaging has been used to assess pressure gradient produced by TAC5, which is a noninvasive alternative for catheter-based pressure measurement.
Echocardiography has been widely used to noninvasively measure cardiac morphology as well as systolic and diastolic function in mice6-8. Two-dimensional B-mode imaging is used to detect abnormal movements or structural changes of the heart. One-dimensional M-mode imaging is used for quantification of cardiac dimensions and contractility. Color and PW Doppler imaging has recently been used on rodent ultrasound, which has broad applications for echocardiography, including measurement of flow directionality and velocity, as well as systolic and diastolic performance9. 
Longitudinal real-time monitoring of cardiac function using echocardiography in B-mode, M-mode, color and PW Doppler mode provides comprehensive assessment of cardiac structure and function in mice under physiological and pathological conditions. Here we provide a detailed description of the use of echocardiographic imaging to monitor dynamic cardiac morphological and functional changes in mice following TAC or sham surgery.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1022">
	<tbody>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:339px;">Anesthesia equipment</td>
			<td style="width:343px;">Harvard Apparatus, 84 October Hill Road 
			Holliston, MA</td>
			<td style="width:175px;">723015</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:339px;">Vevo 2100 Imaging System</td>
			<td style="width:343px;">VisualSonics Inc., 3080 Yonge Street Suite 6100, Box 66, Toronto, Ontario, Canada</td>
			<td style="width:175px;">Vevo 2100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:339px;">Aquasonic ultrasound gel</td>
			<td style="width:343px;">Parker Laboratories, 286 Eldridge Rd, Fairfield, NJ&#160;</td>
			<td style="width:175px;">03-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:339px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:343px;">Piramal Healthcare, Inc, 3950 Schelden Circle 
			Bethlehem, PA&#160;</td>
			<td style="width:175px;">NDC 66794-017-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:339px;">F/air anesthesia gas filter unit</td>
			<td style="width:343px;">A.M. Bickford, Inc, 12318 Big Tree Rd, Wales Center, NY&#160;</td>
			<td style="width:175px;">80120</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of cardiac morphological and functional changes in mouse model of transverse aortic constriction by echocardiographic imaging

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable noninvasive method is essential to assess real-time cardiac morphological and functional changes in animal models of heart disease. Transthoracic echocardiography represents an important tool for noninvasive assessment of cardiac structure and function2. Here we used a high-resolution ultrasound imaging system to monitor myocardial remodeling and heart failure progression over time in a mouse model of TAC. B-mode, M-mode, and Doppler imaging were used to precisely assess cardiac hypertrophy, ventricular dilatation, and functional deterioration in mice following TAC. Color and pulse wave (PW) Doppler imaging was used to noninvasively measure pressure gradient across the aortic constriction created by TAC and to assess transmitral blood flow in mice. Thus transthoracic echocardiographic imaging provides comprehensive noninvasive measurements of cardiac dimensions and function in mouse models of heart disease.

Şekil 1 sahte (Şekil 1A) tabi fare kalp veya TAC cerrahisi (Şekil 1B) aortik ark bakış B-mod görüntüleri gösterir. arkus aorta, innominat arter, karotis arter sol ve sol subklavyen arter gösterilir. Aort daralma TAC&#39;de açıkça görünür olduğunu unutmayın, ancak kalbi sham değil. Aort görünümünden Renkli Doppler görüntüleri Şekil 2A gösterilmiştir. Daralma site genelinde aort akım dalga PW Doppler görüntüleme (Şekil 2B) tarafından ele geçirildi. Başarılı TAC alt belirgin bir şekilde artan akış hızının daralma bölgesi (TAC farelerinde tipik olarak ~ 4 m / s) yol açacaktır. Daralma karşısında basınç farkı modifiye Bernoulli denklemi (Şekil 2C) göre, zirve akış hızına bağlı olarak hesaplandı. Şekil 3, </strong&gt; sahte (Şekil 3A) ya da TAC kalp (Şekil 3B) parasternal uzun eksen görünümü B- ve M-mod görüntüleri gösterir. üst panel sol ventrikül, interventriküler septum ve sahte veya TAC fareden sağ ventrikül bir kısmının B-mod görüntüleri gösterir. alt panel sahte veya TAC farelerin birkaç kalp döngüsü M-mode trase gösterir. Kalp boyutlarının ölçümleri sol ventrikül ön duvar kalınlığı (LVAW), sol ventrikül iç çapı (LVID), diastolik ve sistolik sol ventrikül arka duvar kalınlığı (LVPW) de dahil olmak üzere, gösterilmiştir. sham ile karşılaştırıldığında TAC tabi fare kalbinde önemli ölçüde artmıştır duvar kalınlığını unutmayın. Şekil 4 sahte (Şekil 4A) ya da TAC kalp (Şekil 4B) parasternal kısa eksen görünümü görüntüleri gösterir. Her panelin üst kısmı M-mode eksenini gösterir (dottSol ventrikül merkezine yerleştirilir ed çizgi). Her bir panelin alt kısmı, yukarıda açıklandığı gibi kardiyak boyutları gösteren çizgiler ile izleme M modudur. hipertrofisi bir işareti olarak, ventriküler ve septal duvar kalınlığı tam olarak tespit edilebilir. LVAWd ve LVPWD tarafından değerlendirilen TAC tabi Fareler duvar kalınlığında artış gösterdi, LVISd ve LVISs tarafından değerlendirilen ventriküler dilatasyon, LVFS ve LVEF ile değerlendirilen azalan kasılma ve LV kitle (Şekil 5) yükseldi. Şekil 6 transmitral akım desenleri (Şekil 6C, D) B-mod Apikal dört boşluk görünümü (Şekil 6A, B) ve PW Doppler görüntüleri gösterir. zirve E ve A hızı, IZKS, IVRT ve ET ölçümleri gösterilir. E / A oranı ve MPİ (- I Şekil 6E) hesaplanır. Sağlıklı bir fare kalp bir E / A oranı ≥1 ve MPI değeri ≤0.5 vardır. Dia ile patolojik koşullardaStoliç veya TAC, azalan E / A oranı ve / veya yüksek bir MPI değerine maruz farelerde sistolik kalp fonksiyon bozukluğu, tipik olarak gözlenmektedir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54101/54101fig1.jpg" /> Şekil Cerrahi (A) veya TAC (B) Sham Maruz Fare Kalp Aort Arch View 1. B-mod görüntü. Innominat arter (IA) de dahil olmak üzere başlıca aort dalları, karotis arter (YDMA) ve sol subklavian arter sol (LSA) gösterilmektedir. TAC görüntülenmiştir ama kalbi sham değil edilebilir (beyaz ok ile gösterilen) bu enine aort daralma dikkat edin. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54101/54101fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54101/54101fig2.jpg" /> Transve Şekil 2. Renk / PW Doppler Görüntülemeersin Aort Arch View. Color (A) ve sahte ve TAC kalpleri PW (B) Doppler görüntülerden Aort Kan Fow gösterilmiştir. PW Doppler görüntülemede elde edilen pik aort hız modifiye Bernoulli denklemi (C) &#39;ye göre basınç farkı hesaplamak için kullanılır. Bu veriler ~ 70 mmHg basınç farkı başarılı bir TAC ameliyat onaylayın. * P &lt;0.05 vs. Sham. Veriler, ortalama ± SEM olarak ifade n TAC Sham 15 ve n = 13 = edilir. Student t-testi istatistiksel anlamlılık belirlemek için kullanılmıştır. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54101/54101fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54101/54101fig3.jpg" /> Fare Kalp Şekil 3. parasternal uzun eksen (PLAX) Resmi Cerrahi (A) veya TAC (B) Sham Maruz. </strong&gt; M-mod görüntüleri numune (üst panelde sarı çizgiyi noktalı) hacmi ve diastolik ve sistolik (alt panelde mavi çizgiler) kardiyak boyutlarının ölçülmesi yerleşimini göstermektedir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54101/54101fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için tıklayınız .</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/54101/54101fig4.jpg" /> Fare Kalp Şekil 4. Parasternal Kısa Eksen (PSAX) Resmi Cerrahi (A) veya TAC (B) Sham Maruz. M-mode görüntüleri (üst panelde sarı çizgiyi noktalı) numune hacmi yerleştirilmesini ve kardiyak ölçümü gösterir diastolik ve sistolik (alt panelde mavi çizgiler) boyutlar. Yıldızlarla papiller kas gösterir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54101/54101fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> Şekil 5. Kardiyak Morfolojik ve Şekil 4&#39;te olduğu gibi gerçekleştirildi kısa eksen görünümünde TAC. M-mod görüntüleme ardından Fonksiyonel Değişikliklerin Ekokardiyografi değerlendirilmesi. (A) LVAWd, diastolde sol ventrikül ön duvar kalınlığı. (B) LVPWd, diastolde ventrikül arka duvar kalınlığı bıraktı. (C) LVIDd, diastolde ventrikül iç çapı bıraktı. (D) LVIDs, sistolde sol ventrikül iç çapı. (E) LVFS, sol ventrikül fraksiyonel kısalma. LVFS (%) = (LVIDd-LVIDs) / LVIDd x 100%. (F) LVEF, sol ventrikül ejeksiyon fraksiyonu. EF (%) = (LVEDV-LVEDV) / LVEDV x 100%. LVEDV ve LVEDV sırasıyla sol ventrikül diyastol sonu ve sistol sonu hacmi belirtir. LV hacim ve EF tam Simpso tarafından değerlendirilir<html> n yöntemi. LV hacim ventrikül içine uydurma sayısız diskler tarafından tahmin edilmektedir: Simpson hacmi = [alanı (1) + alan (2) + ... + alan (n)] x uzunluk. Simpson alan ve uzunluk uzun ekseni ve kısa eksen görünümünde LV endokardiyal sınır izleme ile elde edilir. (G) LV (sol ventrikül) kütle. LV ağırlığı (mg) = 1.05 x [(LVIDd + LVPWd + IVSd) 3 - (LVIDd) 3]. faktörü 1.05 miyokardın özgül yoğunluğa temsil eder. (H) &#160; İK, kalp hızı. * P &lt;0.05 vs. Sham. analiz farelerin sayısı, her bir panelin çubuklarda gösterilmiştir. Sem Student t-testi istatistiksel anlamlılık belirlemek için kullanılmıştır ± Veriler ortalama olarak ifade edilmektedir. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54101/54101fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> p_upload / 54101 / 54101fig6.jpg &quot;/&gt; Şekil 6. Değerlendirme Doppler Görüntüleme. (A ve B) sahte (A) B-mod Apikal dört boşluk görünümü veya TAC (B) ezbere Transmitral Kan Akımının. LV, sol ventrikül; RV, sağ ventrikül; OG, mitral kapak; TV, triküspit kapak; LA, atrium sol; RA, sağ atrium. &#160; (C ve D) plasebo (C) veya TAC (D) merkezinde, trans-mitral kan akımının PW akım dalga. İlgili ölçümler gösterilir. (E) E / A, zirve E ve A hız oranı. (F) IZKS, izovolümik kontraksiyon zamanı. (G) İVRZ, izovolümik gevşeme zamanı. (H) ET, ejeksiyon zamanı. (I) MPI, miyokard performans indeksi. * P &lt;0.05 vs. Sham. analiz farelerin sayısı, her bir panelin çubuklarda gösterilmiştir. Veriler ortalama olarak ifade edilmiştir77; sem Student t-testi istatistiksel anlamlılık belirlemek için kullanılmıştır. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54101/54101fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging at JoVE.com

Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Bu protokolün amacı, noninvaziv B- ve M-mod ekokardiyografi ve renk / nabız dalga Doppler görüntüleme kullanarak, enine aort daralma yarattığı kalp hastalığı fare modelinde kardiyak yapısal ve fonksiyonel değişikliklerin değerlendirilmesidir.

Ekokardiyografik Imaging tarafından Enine Aort Konstrüksiyon Mouse Modeli Kardiyak Morfolojik Değerlendirilmesi ve Fonksiyonel Değişiklikler

Transverse aortic constriction (TAC) in mice has been used as a valuable model to study mechanisms of cardiac hypertrophy and heart failure1. A reliable ...

assessment-cardiac-morphological-functional-changes-mouse-model

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

18.1K Görüntüleme.  University of Washington.  Bu protokolün amacı, noninvaziv B- ve M-mod ekokardiyografi ve renk / nabız dalga Doppler görüntüleme kullanarak, enine aort daralma yarattığı kalp hastalığı fare modelinde kardiyak yapısal ve fonksiyonel değişikliklerin değerlendirilmesidir. 

Video: Assessment of Cardiac Morphological and Functional Changes in Mouse Model of Transverse Aortic Constriction by Echocardiographic Imaging

Echocardiographic Assessment of the Right Heart in Mice

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential therapies. Given the expense and time involved in creating animal models of disease, it is critical that researchers have tools to accurately assess phenotypic expression of disease. Right ventricular dysfunction is the major manifestation of pulmonary hypertension. Echocardiography is the mainstay of the noninvasive assessment of right ventricular function in rodent models and has the advantage of clear translation to humans in whom the same tool is used. Published echocardiography protocols in murine models of PAH are lacking.
In this article, we describe a protocol for assessing RV and pulmonary vascular function in a mouse model of PAH with a dominant negative BMPRII mutation; however, this protocol is applicable to any diseases affecting the pulmonary vasculature or right heart. We provide a detailed description of animal preparation, image acquisition and hemodynamic calculation of stroke volume, cardiac output and an estimate of pulmonary artery pressure.

This article provides a protocol for the echocardiographic assessment of right ventricular size and pulmonary hypertension in mice. Applications include phenotype determination and serial assessment in transgenic and toxin-induced mouse models of cardiomyopathy and pulmonary vascular disease.

Farelerde Sağ Kalp Ekokardiyografik Değerlendirilmesi

Transgenic and toxic models of pulmonary arterial hypertension (PAH) are widely used to study the pathophysiology of PAH and to investigate potential ...

Tıp

Ascending Aortic Constriction in Rats for Creation of Pressure Overload Cardiac Hypertrophy Model

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart failure. Here, we describe a detailed surgical procedure for creating pressure overload and cardiac hypertrophy in rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. After anesthesia, the trachea is intubated by inserting a cannula through a half way incision made between two cartilage rings of trachea. Then a skin incision is made at the level of the second intercostal space on the left chest wall and muscle layers are cleared to locate the ascending portion of aorta. The ascending aorta is constricted to 50&#8211;60% of its original diameter by application of a small sized titanium clip. Following aortic constriction, the second and third ribs are approximated with prolene sutures. The tracheal cannula is removed once spontaneous breathing was re-established. The animal is allowed to recover on the heating pad by gradually lowering anesthesia. The intensity of pressure overload created by constriction of the ascending aorta is determined by recording the pressure gradient using trans-thoracic two dimensional Doppler-echocardiography. Overall this protocol is useful to study the remodeling events and contractile properties of the heart during the gradual onset and progression from compensated cardiac hypertrophy to heart failure stage.

We describe a stepwise procedure for creating pressure overload and left ventricular hypertrophy in Wistar rats by constriction of the ascending aorta using a small metallic clip. This model is extensively used for studying remodeling changes during cardiac hypertrophy and for identifying and evaluating strategies for regression of such changes.

Basınç Aşırı Kardiyak hipertrofi Modeli Oluşturma Ratlarda Aort daralma, Artan

Ascending aortic constriction is the most common and successful surgical model for creating pressure overload induced cardiac hypertrophy and heart ...

Assessment of Right Ventricular Structure and Function in Mouse Model of Pulmonary Artery Constriction by Transthoracic Echocardiography

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, the RV is significantly affected in pulmonary diseases such as pulmonary artery hypertension (PAH). In addition, the RV is remarkably sensitive to cardiac pathologies, including left ventricular (LV) dysfunction, valvular disease or RV infarction4. To understand the role of RV in the pathogenesis of cardiac diseases, a reliable and noninvasive method to access the RV structurally and functionally is essential.
A noninvasive trans-thoracic echocardiography (TTE) based methodology was established and validated for monitoring dynamic changes in RV structure and function in adult mice. To impose RV stress, we employed a surgical model of pulmonary artery constriction (PAC) and measured the RV response over a 7-day period using a high-frequency ultrasound microimaging system. Sham operated mice were used as controls. Images were acquired in lightly anesthetized mice at baseline (before surgery), day 0 (immediately post-surgery), day 3, and day 7 (post-surgery). Data was analyzed offline using software.
Several acoustic windows (B, M, and Color Doppler modes), which can be consistently obtained in mice, allowed for reliable and reproducible measurement of RV structure (including RV wall thickness, end-diastolic&#160;and end-systolic dimensions), and function (fractional area change, fractional shortening, PA peak velocity, and peak pressure gradient) in normal mice and following PAC.
Using this method, the pressure-gradient resulting from PAC was accurately measured in real-time using Color Doppler mode and was comparable to direct pressure measurements performed with a Millar high-fidelity microtip catheter. Taken together, these data demonstrate that RV measurements obtained from various complimentary views using echocardiography are reliable, reproducible and can provide insights regarding RV structure and function. This method will enable a better understanding of the role of RV cardiac dysfunction.

Right ventricle (RV) dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease, yet limited methodologies are available for its evaluation. Recent advances in ultrasound imaging provide a noninvasive and accurate option for longitudinal RV study. Herein, we detail a step-by-step echocardiographic method using a murine model of RV pressure overload.

Transtorasik Ekokardiyografi ile Pulmoner Arter Konstrüksiyon Fare Modeli sağ ventrikül yapı ve fonksiyonlarının değerlendirilmesi

Emerging clinical data support the notion that RV dysfunction is critical to the pathogenesis of cardiovascular disease and heart failure1-3. Moreover, ...

Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse

Myocarditis is an inflammation of the myocardium, but only ~10% of those affected show clinical manifestations of the disease. To study the immune events of myocardial injuries, various mouse models of myocarditis have been widely used. This study involved experimental autoimmune myocarditis (EAM) induced with cardiac myosin heavy chain (Myhc)-&#945; 334-352 in A/J mice; the affected animals develop lymphocytic myocarditis but with no apparent clinical signs. In this model, the utility of magnetic resonance microscopy (MRM) as a non-invasive modality to determine the cardiac structural and functional changes in animals immunized with Myhc-&#945; 334-352 is shown. EAM and healthy mice were imaged using a 9.4 T (400 MHz) 89 mm vertical core bore scanner equipped with a 4 cm millipede radio-frequency imaging probe and 100 G/cm triple axis gradients. Cardiac images were acquired from anesthetized animals using a gradient-echo-based cine pulse sequence, and the animals were monitored by respiration and pulse oximetry. The analysis revealed an increase in the thickness of the ventricular wall in EAM mice, with a corresponding decrease in the interior diameter of ventricles, when compared with healthy mice. The data suggest that morphological and functional changes in the inflamed hearts can be non-invasively monitored by MRM in live animals. In conclusion, MRM offers an advantage of assessing the progression and regression of myocardial injuries in diseases caused by infectious agents, as well as response to therapies.

This study demonstrates the successful establishment of magnetic resonance microscopy imaging as a non-invasive tool to assess the cardiac abnormalities in mice affected with autoimmune myocarditis. The data indicate that the technique can be used to monitor the disease-progression in live animals.

Fare Manyetik Rezonans Görüntüleme Mikroskopi tarafından Deneysel Otoimmün Miyokardit Kardiyak anormallikler noninvaziv değerlendirilmesi

Myocarditis is an inflammation of the myocardium, but only ~10% of those affected show clinical manifestations of the disease. To study the immune events ...

A Model of Cardiac Remodeling Through Constriction of the Abdominal Aorta in Rats

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and fluid retention. Changes in myocardial structure, electrical conduction, and energy metabolism develop with heart failure, leading to contractile dysfunction, increased risk of arrhythmias, and sudden death. Hypertensive heart disease is one of the key contributing factors of cardiac remodeling associated with heart failure. The most commonly-used animal model mimicking hypertensive heart disease is created via surgical interventions, such as by narrowing the aorta. Abdominal aortic constriction is a useful experimental technique to induce a pressure overload, which leads to heart failure. The surgery can be easily performed, without the need for chest opening or mechanical ventilation. Abdominal aortic constriction-induced cardiac pathology progresses gradually, making this model relevant to clinical hypertensive heart failure. Cardiac injury and remodeling can be observed 10 weeks after the surgery. The method described here provides a simple and effective approach to produce a hypertensive heart disease animal model that is suitable for studying disease mechanisms and for testing novel therapeutics.

A rat model of abdominal aortic constriction that induces cardiac hypertrophy and remodeling is described. An efficient, highly-reproducible, and minimally-invasive method is used to provide a simple yet useful platform for research in myocardial hypertrophy and dysfunction.

Sıçanlarda Karın Aort Konstrüksiyon sayesinde Kardiyak Yaptırma Bir Model

Heart failure is one of the leading causes of death worldwide. It is a complex clinical syndromethat includes fatigue, dyspnea, exercise intolerance, and ...

Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard open-chest transverse aortic constriction (TAC). Although transverse aortic constriction is a highly functional method for the induction of high pressure in the left ventricle, it is a more difficult and lengthy procedure due to its use of artificial ventilation with tracheal intubation. TAC is oftentimes also less survivable, as the newer method, MTAC, neither requires the cutting of the ribs and intercostal muscles nor tracheal intubation with a ventilation setup. In MTAC, as opposed to a thoracotomy to access to the chest cavity, the aortic arch is reached through a midline incision in the anterior neck. The thyroid is pulled back to reveal the sternal notch. The sternum is subsequently cut down to the second rib level, and the aortic arch is reached simply by separating the connective tissues and thymus. From there, a suture can be wrapped around the arch and tied with a spacer, and then the sternal cut and skin can be closed. MTAC is a much faster and less invasive way to induce left ventricular hypertension and enables the possibility for high-throughput studies. The success of the constriction can be verified using high-frequency trans-thoracic echocardiography, particularly color Doppler and pulsed-wave Doppler, to determine the flow velocities of the aortic arch and left and right carotid arteries, the dimension of the blood vessels, and the left ventricular function and morphology. A successful constriction will also trigger significant histopathological changes, such as cardiac muscle cell hypertrophy with interstitial and perivascular fibrosis. Here, the procedure of MTAC is described, demonstrating how the resulting flow changes in the carotid arteries can be examined with echocardiography, gross morphology, and histopathological changes in the heart.

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) conserves the essentials of regular transverse aortic constriction (TAC) while eliminating the use of a ventilator with tracheal intubation. It proves to be a highly desirable method for high-throughput studies on left ventricular overload, particularly in translational studies.

Farelerde Minimal İnvaziv Enine Aort Konstrüksiyon

Minimally invasive transverse aortic constriction (MTAC) is a more desirable method for the constriction of the transverse aorta in mice than standard ...

Echocardiographic and Histological Examination of Cardiac Morphology in the Mouse

An increasing number of genetically modified mouse models has become available in recent years. Moreover, the number of pharmacological studies performed in mice is high. Phenotypic characterization of these mouse models also requires the examination of cardiac function and morphology. Echocardiography and magnetic resonance imaging (MRI) are commonly used approaches to characterize cardiac function and morphology in mice. Echocardiographic and MRI equipment specialized for use in small rodents is&#160;expensive and requires a dedicated space. This protocol describes cardiac measurements in mice using a clinical echocardiographic system with a 15 MHz human vascular probe. Measurements are performed on anesthetized adult mice. At least three image sequences are recorded and analyzed for each animal in M-mode in the parasternal short-axis view. Afterwards, cardiac histological examination is performed, and cardiomyocyte diameters are determined on hematoxylin-eosin- or wheat germ agglutinin (WGA)-stained paraffin sections. Vessel density is determined morphometrically after Pecam-1 immunostaining. The protocol has been applied successfully to pharmacological studies and different genetic animal models under baseline conditions, as well as after experimental myocardial infarction by the permanent ligation of the left anterior descending coronary artery (LAD). In our experience, echocardiographic investigation is limited to anesthetized animals and is feasible in adult mice weighing at least 25 g.

Echocardiographic examination is frequently used in mice. Expensive high-resolution ultrasound devices have been developed for this purpose. This protocol describes an affordable echocardiographic procedure combined with histological morphometric analyses to determine cardiac morphology.

Kardiyak Morfoloji Ekokardiyografik ve histolojik muayene fare

An increasing number of genetically modified mouse models has become available in recent years. Moreover, the number of pharmacological studies performed ...

Technique of Minimally Invasive Transverse Aortic Constriction in Mice for Induction of Left Ventricular Hypertrophy

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure overload-induced left ventricular hypertrophy (LVH) and its progression to heart failure. In the majority of the reported investigations, this procedure is performed with intubation and ventilation of the animal which renders it demanding and time-consuming and adds to the surgical burden to the animal. The aim of this protocol is to describe a simplified technique of minimally invasive TAC without intubation and ventilation of mice. Critical steps of the technique are emphasized in order to achieve low mortality and high efficiency in inducing LVH.
Male C57BL/6 mice (10-week-old, 25-30 g, n=60) were anesthetized with a single intraperitoneal injection of a mixture of ketamine and xylazine. In a spontaneously breathing animal following a 3-4 mm upper partial sternotomy, a segment of 6/0 silk suture threaded through the eye of a ligation aid was passed under the aortic arch and tied over a blunted 27-gauge needle. Sham-operated animals underwent the same surgical preparation but without aortic constriction. The efficacy of the procedure in inducing LVH is attested by a significant increase in the heart/body weight ratio. This ratio is obtained at days 3, 7, 14 and 28 after surgery (n = 6 - 10 in each group and each time point). Using our technique, LVH is observed in TAC compared to sham animals from day 7 through day 28. Operative and late (over 28 days) mortalities are both very low at 1.7%.
In conclusion, our cost-effective technique of minimally invasive TAC in mice carries very low operative and post-operative mortalities and is highly efficient in inducing LVH. It simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal. It can be easily performed by following the critical steps described in this protocol.

The aim of this protocol is to describe step-by-step the technique of minimally invasive transverse aortic constriction (TAC) in mice. By elimination of intubation and ventilation which are mandatory for the commonly used standard procedure, minimally invasive TAC simplifies the operative procedure and reduces the strain put on the animal.

Minimal invaziv transvers aort daralma farelerde sol ventrikül hipertrofisi indüksiyon için tekniği

Transverse aortic constriction (TAC) in mice is one of the most commonly used surgical techniques for experimental investigation of pressure ...

A Closed-chest Model to Induce Transverse Aortic Constriction in Mice

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to perform a partial thoracotomy to visualize the transverse aortic arch. However, the surgical trauma caused by the thoracotomy in open-chest models changes the respiratory physiology as the ribs are dissected and left unattached after chest closure. To prevent this, we established a minimally invasive, closed chest approach via lateral thoracotomy. Herein we approach the aortic arch via the 2nd intercostal space without entering the chest cavities, leaving the mouse with a less traumatic injury to recover from. We perform this operation using standard laboratory settings for open chest TAC procedures with equal survival rates. Apart from maintaining physiological breathing patterns due to the closed chest approach, the mice seem to benefit by showing rapid recovery, as the less invasive technique appears to facilitate a fast healing process and to reduce immune response after trauma.

Here, we present a protocol of Transverse Aortic constriction (TAC) via a lateral thoracotomy. This technique is a minimally invasive, closed chest surgical procedure aiming to simulate pressure overload and heart failure in mice utilizing standard TAC laboratory settings.

Transvers aort daralma farelerde ikna etmek için kapalı-göğüs manken

Research on cardiac hypertrophy and heart failure is frequently based on pressure overload mouse models induced by TAC. The standard procedure is to ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional imaging to study the cardiac anatomy of the left ventricle and M-mode echo to assess its dimensions. However, this could limit a comprehensive study. Herein, we describe a protocol that allows an assessment of the heart chamber size, left ventricular function (systolic and diastolic) and valvular function. A conventional medical ultrasound machine was used in this protocol and different echo views were obtained through left parasternal, apical and suprasternal windows. In the left parasternal window, the long and short axis were acquired to analyze left chamber dimensions, right ventricle and pulmonary artery dimensions, and mitral, pulmonary and aortic valve function. The apical window allows the measurement of heart chamber dimensions and evaluation of systolic and diastolic parameters. It also allows Doppler assessment with detection and quantification of heart valve disturbances (regurgitation or stenosis). Different segments and walls of the left ventricle are visualized throughout all views. Finally, the ascending aorta, aortic arch, and descending aorta can be imaged through the suprasternal window. A combination of ultrasound imaging, Doppler flow and tissue Doppler assessment have been obtained to study cardiac morphology and function. This represents an important contribution to improve the assessment of cardiac function in adult rats with impact for research using these animal models.

A non-invasive protocol for transthoracic echocardiography assessment of cardiac anatomy and function for adult rats is presented in the current study. The heart valves, all four cardiac chambers and the ascending aorta, aortic arch and descending aorta are studied in detail.

Erişkin Sıçanlarda Kardiyak Anatomi ve Fonksiyonun Ekokardiyografik Değerlendirilmesi

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...