우리는 그림 1과 2의 사진 촬영을 위해 심 초음파 앤 Chamberland에서 훈련 마농 Laprise 감사합니다. 이 작품은 건강 연구 보조금 MOP 44,363의 캐나다 연구소와 캐나다 의자 950-216684에 의해 지원되었다.

이 프로토콜에 표시된 모든 절차는 IRCM 동물 보호위원회에 의해 승인되었습니다. 1. 초음파 시스템 및 역 준비 <ol><li> 초음파 영상 시스템을 시작하고, 제조업체의 지시 (그림 1)에 따라 scanhead뿐만 아니라 생리 컨트롤러 장치를 연결합니다. 심장 측정 프로그램 및 30 MHz의 변환기에 해당하는 scanhead을 선택합니다. </li><li> 탈 이온수로 scanhead의 노즈 피스를 입력합니다. 그들은 영상 해상도 방해로 공기 방울을 피하십시오. 이미징 플랫폼 근처의 홀더의 손잡이 사이드 (그림 1A)와 scanhead를 놓습니다. </li><li> 영상 플랫폼과 작업 영역을 소독. </li><li> 거품의 형성을 방지하고 37 ° C (그림 1B)에 해당 prewarming 용기 세트에 거꾸로 배치 완전히 초음파 젤의 병을 채우십시오. </li><li> 옥시의 검증 레벨세대와 이소 플루 란 마취의 튜브 시스템. ~ 8 배아와 함께 한 실험은 약 15 ~ 20 L의 산소를 사용합니다. </li><li> 안과 크림, 제모 크림과 영상 플랫폼 (그림 1B) 부근의 전극 젤의 병을 놓습니다. </li><li> 그 적외선 열 램프의 기능을 확인합니다. 트레이닝 동안, 열 레벨, 램프의 위치와 상수 체온과 심박을 유지하기 위하여 생쥐 램프의 거리를 설정한다. 참고 : 시스템 및 재료의 적절한 준비가 중요합니다. 긴 절차는 한 마취는 심장 박동, 혈압 및 혈액 산소 수준을 낮추는 방법으로 심장 기능을 우울하게 태아의 생리 학적 및 혈역학 적 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. (C57BL / 6 평균 산자 수) ~ 8 태아에 대한 처리 시간은 약 1 시간이어야한다. 다른 마우스 변종 가능성이 큰 여성의 크기로, 태아의 높은 숫자를 제공 할 수 있습니다. 교육은 플라스틱 가공을 최적화하는 것이 필수적입니다NG 시간. </li></ol> 2. 마우스 준비 <ol><li> 이 응답하지 않는 될 때까지 산소의 2 % 이소 플루 란 (isoflurane)의 연속 공급 장치 (200 ㎖ / 분)와 챔버에서 임신 여성을 마취. </li><li> 산소 1.5 % 이소 플루 란 (200 ㎖ / 분)의 연속 흡입을위한 튜브를 조정하고, 테이프 (그림 2A)로 흡입 튜브를 고정, 앙와위에서 이미징 플랫폼에 마우스를 놓습니다. 충분한 마취 마우스의 편안한 자세와 꼬리와 발가락 핀치에 대한 응답의 부재로 절차를 수행하는 동안 확인해야한다. </li><li> 만 심전도 용 (오른쪽 다리도 리드 II 위치라는 왼쪽 뒷다리, 앞) 왼쪽 상단과 오른쪽 하단 전극 패드에두고 전극 젤. 리드 II 위치는 심장 박동을 결정하는 복잡한 더 나은 정의 똑바로 긍정적 인 P 파 및 QRS을 제공합니다. 테이프 (그림 2A)를 사용하여 각 패드에 네 발을 고정합니다. 눈의 건조를 방지하기 위해, 1 방울의 적용각각의 눈에 안과 연고. </li><li> 머리 깎기와 방광에 가슴에서 복부를 면도. 그런 다음 2 분 동안 제모 크림을 적용하고 신중하게 남아있는 머리카락을 제거하기 위해 거즈 및 / 또는 면봉으로 닦아냅니다. 젖꼭지를 잘라하지 않도록주의하십시오. </li><li> 몸의 온도를 모니터링하기 위해 여성의 직장에 전극 젤 prelubricated 온도계를 삽입 (플랫폼 위에 배치 적외선 가열 램프를 조정하여 37 ± 0.5 ° C로 유지해야한다). 심박수는 450 ± 50 비트 / 분 (BPM)해야한다. 온도와 심박수 모두는 생리 컨트롤러 장치 (그림 1B)에 표시됩니다. 참고 : 긴 마취, 탈모 및 초음파 젤 (데워진하지만) 여성의 심장 박동에 영향을 미칠 수있는 저체온증으로 이어질 수 있습니다. 체온이 36.5 ° C 이하로 떨어질 경우, 절차를 중단하고 온도 및 심박수를 조정하는 가열 램프의 위치를​​ 수정한다. BEF 몇 분을 기다립니다다시 진행 광석. </li></ol> 3. 배아 확인 <ol><li> 부드럽게 배아를 찾을 수 벌거 벗은 복부를 아래로 누릅니다. 천천히 가볍게 복부 표면에서 단일 층에서 배아의 대부분을 가지고 그들을 밖으로 확산. 각 자궁 혼, 주머니가 선형 적으로 서로 연결되어있다. 확산 할 때이 순서를 존중하려고합니다. </li><li> 마크 자신의 전방 / 후방 및 지느러미 / 복부 방향과 영구 마커와 여성의 벌거 벗은 복부의 각 배아. 방향을 아는 것은 프로브와 심장의 위치를​​ 용이하게합니다. (; 그림 2B 각각 1, 2, 3, ..., 1 &#39;, 2&#39;, 3 &#39;...) 자궁 경부에서 시작 번호 오른쪽에있는 배아 왼쪽 뿔. 참고 : (I) 과도한 힘을 가진 배아를 확산하지 마십시오. (그림 2C)을 추적하기 위해 종이에 자신의 위치를 스케치합니다. (II) C57BL / 6 여성은 리터당 8 ~ 태아있다. 그러나 각 쓰레기에 0-2 배아는 L입니다자신의 이미지가 불가능하고, 다른 사람 아래에 ocated. 분석에서 이러한 배아를 제외하고 필요한 경우 더 많은 새끼를 평가합니다. </li></ol> 4. 심박수 측정 <ol><li> 벌거 벗은 복부에 데워진 초음파 젤을 소량 넣고 골고루 퍼졌다. 거품 형성을 피할 것. 이미지에 특정 지역에서 겔 다량 (~ 5 ㎖)를 첨가. </li><li> 두꺼운 겔 층 (10mm)과 접촉 프로브를 잡고 심장 박동을 찾고있는 동안 서서히 피부쪽으로 프로브를 이동합니다. 심장 박동이 화면에 가시화되면, 촬상면 (도 2D)에 자신의 최대 크기 모두 심실을 갖도록 프로브의 각도를 조정한다. </li><li> 영상을 획득 시작합니다. 팔뚝 역에 쉬고,보기 화면 (그림 2D)에서 라이브 영상을 얻기 위해 초음파 젤에 변환기를 배치합니다. 상단의 트랜스 듀서의 능선을 유지하고 scanhead의 취향을 클릭(이미지의 왼쪽 상단 모서리에있는) 해당 마커가 화면에 시각화 손 운동과 지역의 조정을 할 수 있습니다. </li><li> 자궁 경부에서 시작 화면의 심장 박동을 시각화 (각각 오른쪽 또는 왼쪽 자궁 경적의 1 또는 1 &#39;)으로 표시된 가장 가까운 배아로 이동합니다. 초점 심도가 고정되어 있기 때문에, 부드럽게 원하는 이미지 평면을 얻기 위해 젤과의 접촉을 잃지 않고 / 아래 및 옆으로 프로브를 이동합니다. </li><li> 더 나은 데이터 수집을위한 초점 영역을 나타내는 황색 점선으로 표시된 영역 내 화면의 중심에 심장 박동을 위치. </li><li> 라이브 녹음을 획득. 스카우트의 이미지를 획득하고 (그림 3A)를 기록 다시 시작합니다. 안정적인 기록 10 초 최소 취득하면, 녹음을 중지하고 저장합니다. </li><li> 다음 배아를 진행합니다. </li><li> 모든 배아는 기록의 목록을 보려면 키보드의 키를 눌러 &quot;찾아보기&quot;를 분석하면. 각 기록 M 모드 TRACI을 재생NG와 평균 심장 박동수 (도 3b)을 구하는 인접한 피크 (시간 / 유동주기) 사이의 간격의 다수의 측정 (추적 당 적어도 5)를 수행한다. 참고 : 일부 프로토콜 흔들림 scanhead의 고정 스탠드를 사용하는 것이 좋습니다. 그러나, 횡 배아의 관찰 어렵게 분석의 각도를 억제. 스탠드 각 배아 조정되어야 것으로도, 분석 속도가 느려. 역에 팔을 정착하면서 scanhead을 잡고 효율적으로 흔들림 최소화 할 수 있습니다. 5-10 임신 한 여성과 훈련의 결과를 최적화하는 것이 좋습니다. </li></ol> 5. 유전자형 <ol><li> 깨끗한 수술 가위 집게를 사용하여, 길이 방향으로 피부와 복부의 근육 층을 새겨. 각 자궁 경적의 주머니를 찾아 번호를 일치합니다. 위에서 사용 된 순서로 배아를 노출하는 난황을 열 컷. 선형 배열에없는 경우, 조각에 태아 위치의 스케치피부에 자국이 더 이상 볼 수 있습니다 일단 종이 필수적 일 것이다. </li><li> 게놈 DNA는 매우 효율적으로 배아의 꼬리에서 추출한으로 유전자형에 꼬리 만 ~ 4mm를 잘라. 참고 : (I) 수술은 영상 실에서 별도의 위치에서 수행해야 할 수 있습니다. 그러나, 마우스를 이동 번호 배아의 트랙을 유지하기 위하여 이미징 플랫폼에서 수술을하지 않는 것이 중요하다. 수술을 최적화하는 동물 시설 관리자에게 문의하십시오. 태아는 촬영 후 유전자형에 제거 할 때 (II) 임신 한 여성이 빠르게 인한 혈액 손실에 죽는다. 우리의 동물 관리위원회에서 권장하는대로, 꼬리 절단 한 후, 태아는 저체온증에 의해 마취 얼음에 3 분을 배치 한 다음 가위로 목을 베. </li></ol>

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	<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>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

M-모드 초음파 심장 검진 법은 마우스 배아의 자궁 내 심장 요금에 측정 할 수있는 효과적이고 간단한 방법입니다. 시판 트랜스 듀서는 작은 고동 치는 마음을 시각화하기에 충분한 해상도를 제공합니다. 따라서, 그런 펄스 측정과 같은 다른 방법에 비해, 매우 정확한 심박수 측정을 허용하고, 고해상도 비디오 현미경을 대체 할 수있다. 그러나, 현재의 도구는 배아의 각을 시각화하는 지루?...

CHD는 출생 1에서 사망의 가장 흔한 감염성 원인이다. 여러 수술은 종종 삶의 질 1을 손상 남아있을 수 있습니다 주제의 구조적 결함을 해결하기 위해 필요합니다. CHD를 가진 아이들은 자주 개발 2,3에 자궁의 결과에 중요한 나타내는, 그들은 수술을하지 않은 경우에도 신경 장애를 개발한다. 이러한 임신 중 바이러스 나 화학 물질 (알코올)에 노출, 원인 CHD로 모두 유전과 환경 요인. 유전 적 기여를 공부하는 것은 초기 단계에서 아직이지만, 빠르게 성장. 이 참여자를 식별하고 간단하고 강력한 도구와 돌연변이 생쥐를 표현형, 심장 개발에 자신의 역할을 이해하는 것은 매우 도움이 될 것입니다. 마우스는 실제로 CHD을 연구하는 선택의 동물 모델이며, 인간의 대부분의 경우는 마우스 4,5에서 재현 할 수 있습니다. 결과적으로, 태아의 심장 마우스 표현형은 INC되고있다reasingly 중요한 인간의 관상 동맥 질환의 원인을 조사하고 적절한 도구가 필요합니다. 고정 표본에 대한 조직 학적 연구는 매우 중요한 있지만, 살아있는 동물의 실시간 영상은 심장의 생리를 이해하는 것이 중요합니다. 비디오 현미경 라이브 영상을 제공합니다. 그러나, 따라서 자신의 생리 학적 및 혈역학 적 상태를 손상, 배아를 노출하는 개복 수술이 필요합니다. 최근 심 초음파 검사는 병원에서뿐만 아니라 생쥐의 심장 평가를위한 표준 영상 기술이되고있다. 마우스 태아 심장 초음파 검사는 표준 임상 초음파 시스템뿐 아니라 초고 주파수 초음파 시스템을 이용하여 수행된다. 후자는 30 MHz 또는 이차원 화상을 생성하고, 초기 배아 단계의 평가를 허용 고주파 트랜스 듀서를 제공한다. 이 트랜스 듀서는, 그러나, 적절한 영상 평면을 획득하고 근본적인 심장 PA를 결정하기에 충분하다 상대적으로 가난한 침투 깊이 (~ 13mm)을 가지고심장 박동, 심장 확장 및 수축기 및 격벽 및 벽 두께에 좌우 심실 내경, 개복술을 수행하지 않고 같은 rameters. 우리의 연구는 배아 일 E18.5에서 마우스 태아의 심장 박동수를 평가하기 위해 매우 높은 주파수의 초음파 시스템을 사용했습니다. 우리는 12.7 mm의 초점 거리를 가진 태아의 크기, 주어진 이상적인 20mm × 20 ​​mm의 필드보기를 제공하는 30 MHz의 변환기를 선택했다. 그러나, 높은 주파수 변환기는 초기 발달 단계를 분석하기 위해 선택 될 수있다. 선택한 M-모드는 1000 프레임 / 초 높은 시간 해상도에 모션 덕분에 조직의 시각화를 할 수 있습니다. 전체 절차는 간단하고 태아의 생리 학적 및 혈역학 적 상태의 교란을 방지하기 위해 가능한 한 빨리 수행되어야한다. 약 8 배아의 분석은 약 1 시간이 필요합니다.

<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

선천성 심장 질환 (CHD)의 출생에서 사망의 가장 흔한 감염성 원인이다. CHD의 발생 빈도는 4 ~ 50 / 1, 000의 출생 (질병 및 상해 지역 추정, 세계 보건기구, 2004)까지입니다. 종종 삶의 질을 손상 수술은 관상 동맥 질환의 원인을 발견의 중요성을 우리에게 상기시켜, 심장 결함을 해결하는 데 필요한. 돌연변이 마우스 모델과 라이브 영상 기술이 질병의 원인을 연구하는 중요한 도구가되었다. 고급 방법은 태아의 비정상적인 마음의 라이브 영상을 할 수 있지만, 후자의 생리 학적 및 혈역학 적 상태는 종종 인해 수술 및 / 또는 긴 절차에 손상됩니다. 비 침습 초음파 영상은, 그러나, 수술함으로써 그들의 생리 기능을 유지, 배아를 노출하지 않고 사용할 수있다. 여기서, 우리는 자궁에서 E18.5에서 태아의 심장 박동을 평가하기 위해 간단한 M-모드 초음파를 사용합니다. 비정상적인 심장 박동의 검출은 참으로 좋은 인디입니다따라서 심장의 기능 장애의 산 및 심장 마비로 이어질 수 있습니다 발달 결함의 식별의 첫 번째 단계를 구성한다.

위의 방법은 자궁에서 E18.5에서 마우스 태아의 심장 박동수에 내피 세포에 존재 세린 프로테아제 furin의 부재의 영향을 평가하기 위해 사용되었다. Furin 기본 잔류 후 proprotein의의 convertases (PCS) 그 베기 단백질 전구체의 가족에 속한다. Furin와 그 기판은 분비 단백질 및 단리는 골지체, 엔도 좀에서 또는 세포 표면에서 발생할 수있다. furin의 핵심 기판 TGFB 및 심장 개발에 중요한 역할을 같은 ?...

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

매우 높은 주파수의 초음파는 작은 동물의 심장 이상을 검사 할 수있는 강력한 라이브 이미징 도구입니다. 그 noninvasiveness는 태아의 생리 학적 상태를 유지 할 수 있습니다. 여기서, 우리는 자궁에서 E18.5에서 태아의 심장 박동수를 측정하는 M-모드 초음파의 사용을 보여줍니다.

비 침습 M-모드 초음파 심장 검진 법에 의한 마우스의 심장 박동의 자궁 측정

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 조회수.  Institut de Recherches Cliniques de Montréal.  매우 높은 주파수의 초음파는 작은 동물의 심장 이상을 검사 할 수있는 강력한 라이브 이미징 도구입니다. 그 noninvasiveness는 태아의 생리 학적 상태를 유지 할 수 있습니다. 여기서, 우리는 자궁에서 E18.5에서 태아의 심장 박동수를 측정하는 M-모드 초음파의 사용을 보여줍니다. 

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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.

마우스에 Transthoracic Echocardiography

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

연구

의학

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.

고주파 고해상도 Echocardiography : 국소 빈혈 - reperfused Murine 중심부에 심근 스트레인, 수축성 및 승모판 병리 현상의 비침습 반복 측정에 대한 최초의 증거

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.

Murine Echocardiography 및 초음파 이미징

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.

손쥐 태아 Echocardiography

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.

태아 마우스 심장 혈관 이미징 높은 주파수 초음파 (30/45 m h Z) 시스템을 사용 하 여

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

발생학

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.

마우스의 심장 판막 질환의 종합 표현형 특성에 대한 심 초음파 접근 및 프로토콜

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.

왼쪽 아트리움, 대동맥과 폐동맥의 쥐 심 초음파

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.

마우스의 우심실 확장기 매개변수의 심초음파 측정

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.

주산기 마우스의 비침습적 전기 검사

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.

신생아 마우스의 좌심실 구조, 기능 및 관상 동맥 흐름의 심 초음파 특성

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