小鼠胸腹主动脉超声检查确定动脉瘤大小

小鼠超声成像是经肯塔基州大学动物护理和使用机构委员会批准进行的 (iacuc 协议编号: 2018-2967)。在成像过程中, 使用异氟醚 1%-3% vol/vol 对小鼠进行麻醉, 并将其放置在加热平台上, 以减少程序压力并防止体温过低。使用眼润滑剂来防止角膜损伤, 因为在麻醉过程中失去了眨眼反射。 1. 设备设置 打开超声波机、加热平台和凝胶加热器 (图 1)。 打开超声波程序。输入学习信息, 如学习名称和鼠标信息。 检查异氟烷蒸发器和o2罐。如果含量较低, 请填充异氟醚蒸发器, 或将其更换为新的 o2罐。 将麻醉清除过滤器连接到感应室和鼻锥。 打开感应室的分支。 打开 o2储罐。 将麻醉蒸发器上的 o2和异氟醚旋钮分别旋转到 1 l/min 和 0% vol/vol, 以填充室中的 o2. 2. 鼠标的制备 将小鼠放入充满o2的诱导室, 以最大限度地减少因麻醉而产生的不必要的心血管变化。 打开异氟醚蒸发器 (1.5%–2.5% vol/vol)。 确认没有后肢戒断反射。 将鼠标从腔中取出, 并在每只眼睛中放置一滴无菌的眼科润滑剂。 将麻醉重定向到鼻锥, 并将流量关闭到诱导室。 将老鼠放在加热平台上, 鼻子放在麻醉鼻锥中。 用棉签将脱毛霜涂在胸部或腹部。最大限度地减少脱毛膏的用量, 以避免刺激。 等待 1分钟, 然后, 轻轻擦拭所有的奶油和头发。 用温水冲洗该区域, 并将其擦干, 以完全去除奶油。 平台上四个铜引线上的点胶。 将每个爪子垫带到心电图 (ecg) 读数的引线上 (手掌向下)。这将提供麻醉时的心电图和小鼠呼吸生理学。 验证心率在450-550 比茨/min 之间。由于麻醉会影响心功能, 从而改变主动脉直径, 调整麻醉的分娩率, 使心率在适当的范围内。 将预热超声波凝胶涂在准备好的部位。 将探头连接到支架上。 旋转平台以获得最佳扫描效果, 并降低探头, 直到与超声波凝胶接触。 3. 胸主动脉的成像 将平台向下倾斜到鼠标的左侧。 将探头放在鼠标胸骨的右边缘 (图 2a)。将探头上的参考标记定向。请注意:探头上的参考标记指示探头方向, 与超声波系统显示器上的制造商一致 (图 2a-d)。标记的形状在每个超声系统中各不相同。 在胸主动脉上使用彩色多普勒来确认血液流动。 调整舞台和探针角度以清楚地显示主动脉 (图 3a、b)。请注意:主动脉瓣、无名动脉和肺动脉可用于右侧副长轴视图的解剖地标。因此, 从这个角度来看, 主动脉图像可以包括主动脉瓣和无名动脉, 在一个框架内 (图 3a)。如果很难在一次扫描中捕获整个上升主动脉, 由于主动脉扩张和扭转等主动脉疾病, 则应分别拍摄图像。由于分离的图像有可能导致对主动脉测量的低估, 因此需要对舞台和探头进行精细定位。右半路长轴视图是成像整个上升主动脉的最佳选择 (图 3c)。然而, 在这种观点下, 往往很难捕捉到主动脉窦, 特别是在动脉瘤性主动脉。左侧副轴长轴视图允许从主动脉根部捕获到近端上升主动脉作为替代方法, 尽管此视图无法捕获一个帧中的主动脉弓 (图 3c)。对于左侧的准轴长轴视图, 将探头放在胸骨的左边缘 (图 2b)。舞台是平的或稍微倾斜到鼠标的权利。以与右侧母轴长轴视图相同的方式执行该过程的其他步骤。表 2描述了这些探头位置的优点和缺点。主动脉图像必须在右或右副长轴视图中一致捕获。 裁剪超声波图像以提高帧速率, 使用旋钮进行图像深度和宽度。 改变上升主动脉背侧的焦点深度, 使用旋钮进行焦点深度。 验证超声波参数。表 1描述了此协议的超声波设置。 使用 x 轴和 y 轴舞台旋钮轻轻移动探头, 以捕获最大直径的纵向主动脉图像。 存储一个 cine 循环。 4. 腹主动脉的成像 横向放置探针, 就在胸骨和小管过程的正下方 (图 2c)。探头上的参考标记应面向鼠标的右侧。腹主动脉应位于下腔静脉和门静脉 (图 3d) 旁边。 用彩色多普勒可视化腹主动脉, 以确认脉动流。请注意:如果多普勒角与血流垂直, 主动脉中就不会出现彩色多普勒信号。除了彩色多普勒成像, 腹主动脉可以区分从静脉和门静脉通过稍微按下探头。静脉静脉和门静脉是可压缩的, 而主动脉保持通畅。 裁剪超声波图像以提高帧速率。 将焦点深度改变为腹主动脉后壁。 将探针直观地移动, 以显示腹腔和肠系膜上动脉的分支点。 找到右肾动脉, 并将其作为地标。请注意:由于腹主动脉瘤可能导致主动脉扭转, 调整探针角度, 垂直成像腹主动脉。对于内部控制, 应捕获右肾分支点的一张图像。 捕获感兴趣区域的 cine 循环, 显示腹主动脉的最大扩张 (图 3d, e)。请注意:主动脉瘤的定位在每个动物模型中各不相同。血管紧张素 ii 诱导小鼠主动脉扩张主要发生在主动脉上, 而 cacl2或弹性酶诱导小鼠主动脉下动脉瘤。 5. 后扫描鼠标护理和清洁 擦拭超声波凝胶, 用温水灌溉胸部或腹部, 轻轻擦拭小鼠干燥。 将鼠标返回到其保持架上, 保持在加热垫上。 关闭异氟烷蒸发器和o2罐。如果异氟醚水平较低, 请填充蒸发器。 用软布和异丙醇或戊二醛湿巾清洁超声波机、探针和平台。 下载扫描过程中收集的所有文件。 关掉超声波机。 这些老鼠从麻醉中恢复后, 返回动物房室。 6. 分析 胸主动脉图像分析 启动分析软件并打开超声波数据。一个分析软件的示例图像 (vevo lab 3.0.0) 如补充图 1所示。 从 cine 环路中选择一个主动超声图像进行测量 (图4 a、c、e、g和补充图 1)。请注意:此协议通常在一个 cine 循环中检测到6到7个检测信号。由于收缩期和舒张期的主动脉直径不同 (图 4a-g), 因此需要在心脏周期的一致阶段进行测量。系统是从 r 波定义到 t 波结束的。一般情况下, t 波在小鼠心电图中很难识别。因此, 收缩期的主动脉直径应在生理收缩期测量, 通过目视检查来定义 (图 4i)。主动脉最大扩张时的心脏期应该是收缩期中期。在心电图的 r 波上很容易定义端部舒张 (图 4i)。在区分心脏周期方面, 终末期舒张期的主动脉测量比收缩期中期的测量简单。 在主动脉腔的中心画一条线。此中心线将用于确保测量线与主动脉垂直 (图 4b、d和补充图 1)。 绘制垂直线, 通过中心线从腔内边缘到内缘在主动脉窦和最大上升主动脉水平 (图 4b, d和补充图 1)。 测量至少三个独立的心跳中的主动脉直径, 并计算测量的平均值。请注意:vevo2100 系统使用 vevo lab 分析软件测量主动脉尺寸。每个按钮的简要说明如下。测量模式 (补充图 1a): 必须为主动脉测量选择此模式。cine 循环的滑块 (补充图 1b): 超声波框架是使用此滑块选择的。跟踪距离 (补充图 1c): 使用此函数绘制中心线。线性距离 (补充图 1d): 使用此函数测量主动脉尺寸。 腹主动脉图像分析 启动分析软件并打开超声波数据。 从 cine 循环中选择要分析的主动脉图像 (图 4e, g)。请注意:与胸主动脉测量类似, 心脏循环可能会影响腹主动脉的直径和面积。测量应在心脏周期的一致阶段确定。 绘制一条穿过最大管径的线, 从血管腔的内缘到内缘 (图 4f, h)。 追踪主动脉腔内边缘的腔内 (图 4f, h)。 获取至少三个独立的心跳的主动脉测量, 并计算数据的平均值。