我々は図1と図2に示した写真を撮るための心エコー検査での訓練のためのマノンLapriseとアンシャンベランに感謝します。この作品は、健康の研究助成金からMOP 44363とカナダの椅子950から216684のカナダの協会によってサポートされていました。

このプロトコルに示されているすべての手順は、IRCM動物実験委員会によって承認されている。 1。超音波システムおよびステーションの準備<ol><li>超音波撮像システムを起動し、製造者の指示（ 図1）に記載の走査ヘッドならびに生理学コントローラユニットに接続する。心臓測定プログラムおよび30 MHzのトランスデューサに対応スキャンヘッドを選択してください。 </li><li>脱イオン水でスキャンヘッドのノーズピースを埋める。彼らは画像の解像度を妨害するように空気の泡を避けてください。イメージングプラットフォーム（ 図1A）の近くに、その所有者のハンドル側を上にしてスキャンヘッドを置きます。 </li><li>イメージングプラットフォームと作業領域を消毒。 </li><li>気泡の形成を避け、37℃（ 図1B）、その予熱コンテナセットに逆さまに配置し、完全に超音波ゲルのボトルを埋める。 </li><li>オキシのレベルを確認します。GENおよびイソフルラン麻酔のための配管システム。 〜8胚の一つの実験では、約15から20のLの酸素を使用します。 </li><li>イメージングプラットフォーム（ 図1B）の近くの眼科バーム、脱毛クリームや電極ゲルのボトルを置きます。 </li><li>赤外線加熱ランプ機能することを確認します。トレーニング中に、熱レベル、ランプの位置と一定の体温と心拍数を維持するために、マウスへのランプの距離を設定する。 注意：適切なシステムの製造および材料が重要です。長い手順があれ麻酔心拍数、血圧および血液酸素化レベルを低下させることによって心機能を押下する胎児の生理学的および血行力学的特性に影響を与えることができる。 （C57BL / 6の平均産仔数）〜8胎児の処理時間は約1時間でなければなりません。他のマウス系統は、おそらく大きな女性のサイズで、胎児の高い番号を提供することができる。訓練は、プロセスiを最適化することが不可欠であるNG時間。 </li></ol> 2。マウスの準備<ol><li>それが応答しなくなるまで、酸素の2％イソフルラン（200ミリリットル/分）を連続的に供給してチャンバー内に妊娠した女性を麻酔。 </li><li>酸素1.5％イソフルラン（200ミリリットル/分）の連続吸入用チューブを調整し、テープ（ 図2A）と吸入チューブを固定、仰臥位でイメージングプラットフォーム上にマウスを置きます。十分な麻酔は、マウスのリラックスした姿勢と尾と足指ピンチへの応答の不在により手順の間確認されるべきである。 </li><li>唯一の心電図用（右脚と、リードIIポジションと呼ばれる左後肢、フォア）左上と右下の電極パッ​​ドの上に置いて電極ゲル。リードIIの位置は、心拍数を決定するための複雑な良好に定義直立正のP波とQRSを提供する。テープ（ 図2A）を使用して、それぞれのパッドに4本の足を固定します。目の乾燥を防ぐために、1滴の適用それぞれの目に眼科バーム。 </li><li>バリカンで膀胱に胸から腹部を剃る。その後、2分間の除毛クリームを適用し、慎重に残っている毛を取り除くためにガーゼおよび/または綿棒で拭き取ってください。乳首を切らないように注意してください。 </li><li>体温を監視するための雌の直腸内への電極ゲルを封入品温度計を挿入し（プラットフォームの上方に配置された赤外線加熱ランプを調整することにより、37±0.5℃に維持されるべきである）。心拍数は450±50拍/分（BPM）である必要があります。温度及び心拍数の両方が生理コントローラユニット（ 図1B）に表示される。 注意：長い麻酔、抜け毛や超音波ゲルが（予め温めが）女性の心拍数に影響を与えることが、低体温症につながることができます。体温が36.5°Cを下回ると、手順を停止し、温度及び心拍数を調整する加熱ランプの位置を変更する。 BEF数分待つ鉱石が再び進む。 </li></ol> 3。胚の識別<ol><li>優しく胚を見つけるために裸の腹部を下に押します。ゆっくりと軽く腹部表面下の単層での胚のほとんどを持っているためにそれらを広げ。各子宮角では、嚢は、直線的に相互に接続されている。拡散時にこの順序を尊重するようにしてください。 </li><li>マーク彼らの前方/後方背側/腹側方向に油性マジックで女性の裸の腹部に各胚。方向を知ることは、プローブを用いて、心臓の位置を容易にするであろう。数頸部から出発し、左右の角における胚（1、2、3 ...と1 &#39;、2&#39;、3 &#39;···それぞれ、 図2B）。 注：（I）過大な力で胚を広げないようにしてください。 （ 図2C）、それらを追跡するために紙の上の位置をスケッチする。 （II）のC57BL / 6雌は腹あたり〜8胎児を持っている。しかし、各リターの0-2胚はLですその画像を不可能に、他の人の下ocated。分析からこれらの胚を除外し、必要に応じてより多くの仔を評価します。 </li></ol> 4。心拍数測定<ol><li>裸の腹部に温めておいた超音波ゲルの少量を置き、均等に広げる。気泡形成を避ける。画像に固有の領域にゲルを多く（約5mL）を追加します。 </li><li>厚いゲル層（10ミリメートル）と接触したプローブを保持し、拍動する心臓を探している間、徐々に皮膚に向かってプローブを移動します。心臓の鼓動が画面上で可視化されると、撮像面（ 図2D）におけるそれらの最大の大きさに両方の心室を有するように、プローブの角度を調節する。 </li><li>画像を取得開始します。前腕の駅で休んで、視聴画面（ 図2D）ライブ画像を得るために超音波ゲルで振動子を配置します。上部のトランスデューサの尾根を維持し、走査ヘッド指向¼をクリック（画像の左上隅にある）、n個のマーカが画面上に可視化され、手の動きと地域の連携を可能にする。 </li><li>子宮頸部からスタートして、画面上に拍動する心臓を視覚化する（それぞれ、右または左の子宮角内の1または1 &#39;）とマーク近い胚に移動します。焦点深度が固定されているので、緩やかに所望の像平面を得るためにゲルと接触を失うことなく、アップ/ダウン及び横プローブを移動させる。 </li><li>よりよいデータ取得のための焦点域を表す黄色の破線で示した領域内に、画面の中央に、拍動する心臓の位置を決めます。 </li><li>ライブ録音を獲得。スカウト画像を入手した（ 図3A）の記録を再開します。安定した記録の10秒の最小値が得られると、録音を停止し、保存します。 </li><li>次の胚に進みます。 </li><li>すべての胚が分析されると、Enterキーを押して録画リストを表示するには、キーボード上の「参照」。記録された各Mモードトレイシーを演じるngの平均心拍数（ 図3B）を得るために隣接するピーク（時間/フローサイクル）の間の間隔の複数の測定値（トレース当たり少なくとも5）を行う。 注：一部のプロトコルは揺れを避けるために、走査ヘッド用の固定スタンドを使用してお勧めします。しかしながら、横方向の胚の観察を困難に、分析の角度を規制する。スタンドは各胚のために調整しなければならないように、それはまた、解析が遅くなります。ステーションに前腕をセトリングしながらスキャンヘッドを保持することは効率的に揺れが最小限に抑えられます。 5月10日、妊娠中の女性とのトレーニングは、結果を最適化することをお勧めします。 </li></ol> 5。遺伝子型判定<ol><li>きれいな外科はさみやピンセットを用いて、縦方向に皮膚や腹部の筋肉層を切開。各子宮角に嚢の位置を確認し、番号と一致。上記で使用したために、胚を露出するために卵黄嚢を切り​​開い。線形構成ではない場合は、一枚上の胚位置のスケッチ皮膚上のマークは、もはや表示されたら、用紙の基本的なことはありません。 </li><li>ゲノムDNAは非常に効率的に胚の尾から抽出されるように遺伝子型判定のための尾の唯一の〜4ミリメートルにカット。 注：は、（i）外科的処置は、撮影室とは別の場所で実行する必要があることがある。しかし、マウスを動かして番号胚を追跡するために、撮影台上の外科的処置を持たないことが重要である。外科手術を最適化するために、動物施設の管理者に問い合わせてください。胎児撮像後に遺伝子型判定のために除去される（II）妊娠中の女性は、急速に血液の損失に死ぬ。私たちのアニマルケア委員会が推奨する、テールカットの後、胎児は低体温麻酔のための氷上で3分間置かれた後、はさみで断頭。 </li></ol>

<ol>
	<li>Hoffman, J. I., Kaplan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+incidence+of+congenital+heart+disease.">The incidence of congenital heart disease.</a> J. Am. Coll. Cardiol. 39, 1890-1900 (2002).</li><li>Miller, S. 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=Abnormal+brain+development+in+newborns+with+congenital+heart+disease.">Abnormal brain development in newborns with congenital heart disease.</a> N. Engl. J. Med. 357, 1928-1938 (2007).</li><li>Bruneau, B. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+developmental+genetics+of+congenital+heart+disease.">The developmental genetics of congenital heart disease.</a> Nature. 451, 943-948 (2008).</li><li>Wessels, A., Sedmera, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Developmental+anatomy+of+the+heart:+a+tale+of+mice+and.">Developmental anatomy of the heart: a tale of mice and.</a> 15, 165-176 (2003).</li><li>Yu, Q., 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=ENU+induced+mutations+causing+congenital+cardiovascular+anomalies.">ENU induced mutations causing congenital cardiovascular anomalies.</a> Development. 131, 6211-6223 (2004).</li><li>Seidah, N. G., Prat, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biology+and+therapeutic+targeting+of+the+proprotein+convertases.">The biology and therapeutic targeting of the proprotein convertases.</a> Nat. Rev. Drug Discov. 11, 367-383 (2012).</li><li>Roebroek, A. 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=Failure+of+ventral+closure+and+axial+rotation+in+embryos+lacking+the+proprotein+convertase+Furin.">Failure of ventral closure and axial rotation in embryos lacking the proprotein convertase Furin.</a> Development. 125, 4863-4876 (1998).</li><li>Roebroek, A. 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=Limited+redundancy+of+the+proprotein+convertase+furin+in+mouse+liver.">Limited redundancy of the proprotein convertase furin in mouse liver.</a> J. Biol. Chem. 279, 53442-53450 (2004).</li><li>Kisanuki, Y. Y., 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=Tie2-Cre+transgenic+mice:+a+new+model+for+endothelial+cell-lineage+analysis+in+vivo.">Tie2-Cre transgenic mice: a new model for endothelial cell-lineage analysis in vivo.</a> Dev. Biol. 230, 230-242 (2001).</li><li>Kim, W., 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=Loss+of+endothelial+furin+leads+to+cardiac+malformation+and+early+postnatal+death.">Loss of endothelial furin leads to cardiac malformation and early postnatal death.</a> Mol. Cell Biol. 32, 3382-3391 (2012).</li></ol>

利害の対立が宣言されていません。

Mモード心エコー検査は、マウス胚の子宮内の心拍数で測定するための効果的かつ簡単な方法です。市販のトランスデューサは、小さな鼓動の心を視覚化するのに十分な解像度を提供します。従って、それらは、パルス測定等の他の方法と比較して、精度の高い心拍数測定を可能にし、高解像度のビデオ顕微鏡法を代用することができる。しかし、現在のツールでは、胚のそれ?...

CHDは、出生1での死亡の最も一般的な非感染性の原因である。複数の手術は、しばしば、生活の質を損なわ1残ること被験者における構造的欠陥を修正するために必要とされる。 CHDを持つ子どもは、頻繁に開発2,3上の子宮への影響の重要なことを示す、彼らが手術を受けていない場合でも、神経疾患を開発しています。妊娠、原因CHD中のウイルスや化学物質への曝露（アルコール）などの遺伝的要因と環境要因の両方。遺伝的貢献を研究することは、その初期段階ではまだですが、急速に成長。これらの貢献者を特定し、シンプルかつ強力なツールと変異マウスの表現型を、心臓発生における役割を理解するために非常に有益である。 マウスは確かにCHDを研究するための任意の動物モデルであり、ヒト症例のほとんどは4,5マウスで再生することができる。その結果、マウス胎児の心臓表現型は、株式会社となっているreasingly重要なヒトCHDの病因を調査し、適切なツールが必要です。固定した標本上の組織学的研究は非常に貴重ですが、生きている動物のリアルタイムイメージングは​​、心臓の生理機能を理解することが重要です。ビデオ顕微鏡、ライブイメージングを提供しています。しかしながら、それによりそれらの生理学的および血行動態の状態を損なうこと、胚を露出させるために開腹を必要とする。最近では、心エコー検査は、診療所だけでなく、マウスでの心臓評価のための標準的なイメージング技術となっている。 マウス胎児心エコー検査は、標準的な臨床超音波システム、ならびに超高周波超音波システムを用いて行われる。後者は、二次元画像を生成し、初期胚の段階の評価を可能にする30 MHz以上の周波数変換器を提供する。これらのトランスデューサは、しかし、適切な撮像面を取得し、基本的な心臓年率を判断するのに十分であるが、比較的貧弱な侵入深さ（-13 mm）を有する例えば、心拍数、拡張期と収縮期と隔壁と壁の厚さで左及び右心室内径、開腹術を行うことなくとしてrameters。 我々の研究では、胎生E18.5でのマウス胚の心拍数を評価するために、超高周波数超音波システムを使用している。私たちは、12.7ミリメートルの焦点距離と、胎児の大き与えられた理想的なX 20ミリメートル、20ミリメートルのフィールドビューを提供30 MHzのトランスデューサを選択しました。しかしながら、より高い周波数変換器は、以前の発達段階を分析するために選択することができる。選択されたM-modeは千フレーム/秒の高時間分解能への運動のおかげで組織の可視化を可能にする。フル手順は簡単で、胎児の生理学的および血行動態状態のいずれかの摂動を避けるために、可能な限り迅速に行うべきである。約8胚の解析は、約1時間を必要とします。

<table><tbody><tr><td>Isoflurane</td><td>Pharmaceutical Partners of Canada Inc.</td><td>CP0406v2</td><td>1-chloro-2,2,2-trifluoroethyl difluoromethyl ether</td></tr><tr><td>Ultrasound gel</td><td>Parker Laboratories Inc.</td><td>Aquasonic Clear</td><td></td></tr><tr><td>Electrode gel</td><td>Parker Laboratories Inc.</td><td>Spectra 360</td><td></td></tr><tr><td>Ophthalmic gel</td><td>Novartis</td><td>Tear-Gel</td><td></td></tr><tr><td>Depilatory cream</td><td>Church Dwight Co., Inc.</td><td>Nair</td><td></td></tr><tr><td>Hair clipper</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Gauze/cotton swap</td><td>Q-tips</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Permanent marker</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>High-Resolution &lt;em&gt;In vivo&lt;/em&gt; Ultrasound Imaging System</td><td>Visual Sonics</td><td>Vevo770</td><td></td></tr><tr><td>30 MHz Transducer</td><td>Visual Sonics</td><td>RMV707B</td><td></td></tr><tr><td>Imaging platform and physiology controller unit</td><td>Visual Sonics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Anesthetic System</td><td>Cyprane North America Inc.</td><td>312462</td><td></td></tr><tr><td>Infrared heating lamp</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

in utero measurement of heart rate in mouse by noninvasive m-mode echocardiography

先天性心疾患（CHD）出生時の死亡の最も頻度の高い非感染性の原因である。 CHDの発生率は、4〜50/1、000出生（病気やケガ、地域の推定、世界保健機関、2004）の範囲である。多くの場合、生活の質を損なう手術は、CHDの原因を見つけることの大切さを思い出させ、心臓欠陥を修正するために必要な。変異マウスモデルとライブイメージング技術は、この疾患の病因を研究するために不可欠なツールとなっている。高度な方法は、胚における異常な心のライブイメージングを可能にするが、後者の生理学的および血行動態状態は、しばしば外科的および/または時間のかかる手順を侵害された。非侵襲超音波イメージングは​​、しかし、それによってそれらの生理機能を維持し、外科的に胚を曝露することなく使用することができる。ここで、我々は子宮内で E18.5で胚の心拍数を評価するために、単純なM-モード超音波を使用しています。異常な心拍数の検出は、確かに良いインディカですこのため、心臓の機能障害のTORとは、心不全につながる可能性発達障害の識別の最初のステップとなる。

上記の方法は、子宮内でのE18.5マウス胚の心拍数での内皮細胞におけるセリンプロテアーゼフリンの存在または不存在の影響を評価するために使用した。フリンは、塩基性残基の後を切断するタンパク質前駆体、そのプロタンパク質転換（PCS）のファミリーに属する。フリンとその基質が分泌タンパク質であり、切断はゴルジ体、エンドソーム内または細胞表面で発生する可能性があ?...

Watch this Scientific Journal Video about In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography at JoVE.com

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

超高周波超音波小動物における心臓の異常を調べるための強力なライブイメージングツールです。その非侵襲性は、胚の生理的な状態を維持することができます。ここで、我々は子宮内で E18.5で胚の心拍数を測定するためのM-モード超音波を使用することを示している。

非侵襲Mモード心エコー検査によるマウスでの心拍数の子宮内測定で

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease ...

in-utero-measurement-heart-rate-mouse-noninvasive-m-mode

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

11.3K ビュー.  Institut de Recherches Cliniques de Montréal. 超高周波超音波小動物における心臓の異常を調べるための強力なライブイメージングツールです。その非侵襲性は、胚の生理的な状態を維持することができます。ここで、我々は子宮内で E18.5で胚の心拍数を測定するためのM-モード超音波を使用することを示している。 

ビデオ: In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

Transthoracic Echocardiography in Mice

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene expression. Transgenic and gene targeting methods can be used to generate mice with altered cardiac size and function,1-3 and as a result, in vivo techniques are needed to evaluate their cardiac phenotype. Transthoracic echocardiography, pulse wave Doppler (PWD), and tissue Doppler imaging (TDI) can be used to provide dimensional measurements of the mouse heart and to quantify the degree of cardiac systolic and diastolic performance. Two-dimensional imaging is used to detect abnormal anatomy or movements of the left ventricle, whereas M-mode echo is used for quantification of cardiac dimensions and contractility.4,5 In addition, PWD is used to quantify localized velocity of turbulent flow,6 whereas TDI is used to measure the velocity of myocardial motion.7 Thus, transthoracic echocardiography offers a comprehensive method for the noninvasive evaluation of cardiac function in mice.

Transthoracic echocardiography offers a noninvasive method for the evaluation of cardiac function in mice. A combination of ultrasound and Doppler imaging modalities can be used to obtain dimensional measurements of the heart and intracardiac blood flow, which together provide an assessment of cardiac systolic and diastolic performance.

マウスにおける経胸壁心エコー

In recent years, murine models have become the primary avenue for studying the molecular mechanisms of cardiac dysfunction resulting from changes in gene ...

医学

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in functional parameters of key clinical significance. Two-dimensional movies were acquired at high frame rate (8 kHz) and were utilized to estimate high-quality myocardial strain. Two-dimensional elastograms (strain images), as well as strain profiles, were visualized. Results were powerful in quantitatively assessing IR-induced changes in cardiac events including left-ventricular (LV) contraction, LV relaxation and isovolumetric phases of both pre-IR and post-IR beating hearts in intact mice. In addition, compromised sector-wise wall motion and anatomical deformation in the infarcted myocardium were visualized.  The elastograms were uniquely able to provide information on the following parameters in addition to standard physiological indices that are known to be affected by myocardial infarction in the mouse: internal diameters of mitral valve orifice and aorta, effective regurgitant orifice, myocardial strain (circumferential as well as radial), turbulence in blood flow pattern as revealed by the color Doppler movies and velocity profiles, asynchrony in LV sector, and changes in the length and direction of vectors demonstrating slower and asymmetrical wall movement. This work emphasizes on the visual demonstration of how such analyses are performed. 

High-frequency High-resolution Echocardiography: First Evidence on Non-invasive Repeated Measure of Myocardial Strain, Contractility, and Mitral Regurgitation in the Ischemia-reperfused Murine Heart 

High frequency Doppler ultrasound is a novel technology for assessing regional myocardial function. This work presents first evidence demonstrating applicability of this versatile imaging platform for the repeated measure of myocardial strain, dp/dt, and mitral regurgitation in the ischemia-reperfused (IR) murine heart.

高周波高分解能心エコー検査：虚血 - 再灌流マウス心臓における心筋ストレイン、収縮性、および僧帽弁閉鎖不全の非侵襲的な反復測定に関する最初の証拠

Ischemia-reperfusion (IR) was surgically performed in murine hearts which were then subjected to repeated imaging to monitor temporal changes in ...

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1 Echocardiography provides a powerful, non-invasive tool to serially assess cardiac morphometry and function in a living animal.2 However, using this technique on mice poses unique challenges owing to the small size and rapid heart rate of these animals.3 Until recently, few ultrasound systems were capable of performing quality echocardiography on mice, and those generally lacked the image resolution and frame rate necessary to obtain truly quantitative measurements. Newly released systems such as the VisualSonics Vevo2100 provide new tools for researchers to carefully and non-invasively investigate cardiac function in mice. This system generates high resolution images and provides analysis capabilities similar to those used with human patients. Although color Doppler has been available for over 30 years in humans, this valuable technology has only recently been possible in rodent ultrasound.4,5 Color Doppler has broad applications for echocardiography, including the ability to quickly assess flow directionality in vessels and through valves, and to rapidly identify valve regurgitation. Strain analysis is a critical advance that is utilized to quantitatively measure regional myocardial function.6 This technique has the potential to detect changes in pathology, or resolution of pathology, earlier than conventional techniques. Coupled with the addition of three-dimensional image reconstruction, volumetric assessment of whole-organs is possible, including visualization and assessment of cardiac and vascular structures. Murine-compatible contrast imaging can also allow for volumetric measurements and tissue perfusion assessment.

This video demonstrates use of a rail-mounted high-frequency ultrasound probe to perform echocardiography on an anesthetized mouse. The methods describe both conventional two-dimensional and M-mode measurements of cardiac function in addition to newer, more powerful tools such as color Doppler, strain analysis, as well as general and targeted contrast imaging.

マウス心エコー検査と超音波イメージング

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1  ...

Murine Fetal Echocardiography

Transgenic mice displaying abnormalities in cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding the molecular mechanisms underlying both normal cardiovascular function and the pathophysiological basis of human cardiovascular disease. Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development 1-3. In order to study the role of genetic or pharmacologic alterations in the early development of cardiac function, ultrasound imaging of the live fetus has become an important tool for early recognition of abnormalities and longitudinal follow-up. Noninvasive ultrasound imaging is an ideal method for detecting and studying congenital malformations and the impact on cardiac function prior to death 4. It allows early recognition of abnormalities in the living fetus and the progression of disease can be followed in utero with longitudinal studies 5,6. Until recently, imaging of fetal mouse hearts frequently involved invasive methods. The fetus had to be sacrificed to perform magnetic resonance microscopy and electron microscopy or surgically delivered for transillumination microscopy. An application of high-frequency probes with conventional 2-D and pulsed-wave Doppler imaging has been shown to provide measurements of cardiac contraction and heart rates during embryonic development with databases of normal developmental changes now available 6-10. M-mode imaging further provides important functional data, although, the proper imaging planes are often difficult to obtain. High-frequency ultrasound imaging of the fetus has improved 2-D resolution and can provide excellent information on the early development of cardiac structures 11.

Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development. High-frequency ultrasound imaging has improved 2-D resolution and can provide excellent information on early cardiac development and is an ideal method to detect the impact on cardiac structure and function prior to death.

ネズミの胎児心エコー検査

Transgenic mice displaying abnormalities in  cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding  the molecular mechanisms ...

Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound (30/45MHZ) System

Congenital heart defects (CHDs) are the most common cause of childhood morbidity and early mortality. Prenatal detection&#160;of the underlying molecular mechanisms of CHDs is&#160;crucial for inventing new preventive and therapeutic strategies. Mutant mouse models are powerful tools to discover new&#160;mechanisms&#160;and environmental stress modifiers that drive cardiac development and their potential&#160;alteration in CHDs. However, efforts to establish the causality of these putative contributors have been limited to histological&#160;and molecular studies&#160;in non-survival animal experiments, in which&#160;monitoring the key physiological and hemodynamic parameters is&#160;often absent. Live imaging technology has become an essential tool to establish the&#160;etiology of CHDs. In particular,&#160;ultrasound imaging can be used prenatally without surgically exposing the fetuses,&#160;allowing maintaining&#160;their baseline physiology while monitoring the impact of environmental stress&#160;on the hemodynamic and structural aspects of cardiac chamber development. Herein, we use the High-Frequency Ultrasound (30/45)&#160;system to examine the cardiovascular system in fetal mice at E18.5 in utero at the baseline and in response to prenatal hypoxia exposure. We demonstrate the feasibility of the system to measure cardiac chamber size, morphology, ventricular function, fetal heart rate, and umbilical artery flow indices, and their alterations in fetal mice exposed to systemic chronic hypoxia in utero in real time.

Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound 30/45MHZ System

High-frequency ultrasound imaging of the fetal mouse has improved imaging resolution and can provide precise non-invasive characterization of cardiac development and structural defects. The protocol outlined herein is designed to perform real-time fetal mice echocardiography in vivo.

心血管イメージング (30/45 MHZ) の高周波超音波を用いた胎児マウス

Congenital heart defects (CHDs) are the most common cause of childhood morbidity and early mortality. Prenatal detection&#160;of the underlying molecular ...

発生生物学

Echocardiographic Approaches and Protocols for Comprehensive Phenotypic Characterization of Valvular Heart Disease in Mice

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

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

マウスの弁膜症の包括的表現型の特徴のための心エコーアプローチとプロトコル

The aim of this manuscript and accompanying video is to provide an overview of the methods and approaches used for imaging heart valve function in ...

Murine Echocardiography of Left Atrium, Aorta, and Pulmonary Artery

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic pressure through echocardiography, as well as to obtain measurements of the Aorta and PA diameter in mice.
Mice older than 10 d of age can be analyzed using the present technique. The technique is composed of 3 main steps: set-up, image acquisition, and image analysis. The set-up step consists of getting the mouse anesthetized with 1% isoflurane, shaving it, and taping it in a supine position to a heated EKG board where the image acquisition will take place. The image acquisition step consists of learning to identify the cardiac structures and obtaining all the required images with its correspondent probe and axis in order to be able to calculate volumes and diameters. The image analysis step consists of measuring the previously acquired images with the aid of computer software.
Advantages of the proposed technique include a fast (15 min) procedure that would allow the researcher to evaluate interventions in a non-invasive, non-terminal approach and therefore follow the same mouse over time; each mouse can be used as its own control. This fact plus having the same operator perform all the acquisition and analysis for the entire experiment minimizes the limitation of operator-dependency. The present methodology is useful for mouse researchers in cardiovascular and pulmonary medicine.

The following protocol describes the methodology for the acquisition and analysis of echocardiographic images used to obtain the Left Atrial Volume (LAV), Aorta (Ao) diameter, and Pulmonary Artery (PA) diameter in mice. This technique is a non-invasive, non-terminal procedure that allows assessment of the cardiopulmonary function.

左心房、大動脈、肺動脈のマウス心エコー

The present methodology teaches the investigator how to measure and use the LAV as a surrogate of chronic elevations in Left Ventricular diastolic ...

Echocardiographic Measurement of Right Ventricular Diastolic Parameters in Mouse

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV diastolic function is rarely quantified in experimental studies. This might be due to technical difficulties in the visualization of the RV in the apical four-chamber view in rodents. Here we describe two positions facilitating the visualization of the apical four-chamber view in mice to assess the RV diastolic function.
The apical four-chamber view is enabled by tilting the mouse fixation platform to the left and caudally (LeCa) or to the right and cranially (RiCr). Both positions provide images of comparable quality. The results of the RV diastolic function obtained from two positions are not significantly different. Both positions are comparably easy to perform. This protocol can be incorporated into published protocols and enables detailed investigations of the RV function.

Here we describe and compare two positions for obtaining the apical four-chamber view in mice. These positions enable the quantification of the right ventricular function, provide comparable results, and can be used interchangeably.

マウスにおける右心室拡張期パラメータの心エコー測定

Diastolic dysfunction is a prominent feature of right ventricular (RV) remodeling associated with conditions of pressure overload. However, the RV ...

Noninvasive Electrocardiography in the Perinatal Mouse

Electrocardiography (ECG) has long been relied upon as an effective and reliable method of assessing cardiovascular (and cardiopulmonary) function in both human and animal models of disease. Individual heart rate, rhythm, and regularity, combined with quantitative parameters collected from ECG, serve to assess the integrity of the cardiac conduction system as well as the integrated physiology of the cardiac cycle. This article provides a comprehensive description of the methods and techniques used to perform a noninvasive ECG on perinatal and neonatal mouse pups as early as the first postnatal day, without requiring the use of anesthetics. This protocol was designed to directly address a need for a standardized and repeatable method for obtaining ECG in newborn mice. From a translational perspective, this protocol proves to be entirely effective for characterization of congenital cardiopulmonary defects generated using transgenic mouse lines, and particularly for analysis of defects causing lethality at or during the first postnatal days. This protocol also aims to directly address a gap in the scientific literature to characterize and provide normative data associated with maturation of the early postnatal cardiac conduction system. This method is not limited to a specific postnatal timepoint, but rather allows for ECG data collection in neonatal mouse pups from birth to postnatal day 10 (P10), a window that is of critical importance for modeling human diseases in vivo, with particular emphasis on congenital heart disease (CHD).

Here, we present a noninvasive electrocardiography (ECG) protocol, optimized for early postnatal mice, that does not require the use of anesthetics.

周産期マウスにおける非侵襲性心電図

Electrocardiography (ECG) has long been relied upon as an effective and reliable method of assessing cardiovascular (and cardiopulmonary) function in both ...

Echocardiographic Characterization of Left Ventricular Structure, Function, and Coronary Flow in Neonate Mice

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular disease and is used to assess the impact of potential treatments in preclinical studies. Echocardiographic studies are usually conducted in young adult mice (i.e., 4-6 weeks of age). The evaluation of early neonatal cardiovascular function is not usually performed because of the small size of the mouse pups and the associated technical difficulties. One of the most important challenges is that the short length of the pups&#39; limbs prevents them from reaching the electrodes in the echocardiography platform. Body temperature is the other challenge, as pups are very susceptible to changes in temperature. Therefore, it is important to establish a practical guide for performing echocardiographic studies in small mouse pups to help researchers detect early pathological changes and study the progression of cardiovascular disease over time. The current work describes a protocol for performing echocardiography in mouse pups at the early age of 7 days old. The echocardiographic characterization of cardiac morphology, function, and coronary flow in neonatal mice is also described.

The present protocol describes the echocardiographic assessment of left ventricular morphology, function, and coronary blood flow in 7-day old neonate mice.

新生児マウスにおける左心室構造、機能、冠動脈流の心エコー特性評価

Echocardiography is a non-invasive procedure that enables the evaluation of structural and functional parameters in animal models of cardiovascular ...