JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Protocol
Discussion
Acknowledgements
Materials
References
العربية

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

عالية التردد عالية الدقة ضربات القلب : أول دليل على عدم تكرار القياس الغازية من سلالة عضلة القلب ، انقباض ، وقلس التاجي في القلب الإسكيمية ، فأري إشباعها

Published: July 09, 2010
doi:
10.3791/1781
, , , , ,
1Department of Surgery,The Ohio State University, 2Heart and Lung Research Institute,The Ohio State University, 3Department of Cardiovascular Medicine,The Ohio State University

Summary

الموجات فوق الصوتية عالية التردد دوبلر هو تقنية جديدة لتقييم وظيفة عضلة القلب في المنطقة. هذا العمل يطرح أول دليل إثبات انطباق هذا المنبر التصوير تنوعا لقياس الضغط المتكرر لعضلة القلب ، DP / دينارا ، وقلس التاجي في القلب (IR) ، نقص التروية إشباعها الفئران.

Abstract

وقد أجريت عملية جراحية – ضخه الإسكيمية (IR) في قلوب الفئران التي تعرضت بعد ذلك لتصوير المتكررة لرصد التغيرات الزمانية وظيفية في المعلمات أهمية سريرية رئيسية. وقد اكتسبت الأفلام ثنائية الأبعاد في إطار معدل مرتفع (8 كيلو هرتز) ، واستخدمت لتقدير عالية الجودة سلالة عضلة القلب. وكان ثنائي الأبعاد elastograms (صور سلالة) ، فضلا عن ملامح التوتر ، تصور. وكانت النتائج قوية في تقييم كمي IR بفعل التغيرات في الأحداث بما في ذلك تقلص القلب (LV) البطين الأيسر ، والاسترخاء ومراحل LV isovolumetric قلوب كل من قبل الأشعة تحت الحمراء والأشعة تحت الحمراء آخر يدق في فئران سليمة. بالإضافة إلى ذلك ، تم اقتراح خطر الجدار القطاع الحكيمة وتشوه تشريحي احتشاء عضلة القلب في تصور. كانت elastograms فريد يمكنها من تقديم معلومات عن المعايير التالية بالإضافة إلى مؤشرات الفسيولوجية القياسية التي تعرف أن تتأثر احتشاء عضلة القلب في الماوس : بأقطار الداخلية للفتحة الصمام التاجي والأبهر ، فوهة قلسي فعالة ، سلالة عضلة القلب (فضلا كفافي كما شعاعي) ، اضطراب في نمط تدفق الدم ، والذي كشفت عنه الأفلام دوبلر لون وملامح السرعة ، اتواقت في قطاع الوقف ، وتغيرات في طول واتجاه ناقلات يتظاهرون أبطأ وغير متناظرة حركة الحائط. هذا العمل يؤكد على مظاهرة البصرية للكيفية التي يتم تنفيذ مثل هذه التحليلات.

Protocol

البروتوكولات التجريبية واستخدمت البروتوكولات التالية مختلفة لتحديد الجدوى من القياسات التي تهدف إلى التحقيق في قلب IR الفئران غير جراحية. وأعقب الأساس التصوير echocardiographic بواسطة الاستقراء الجراحي لضخه – الإسكيمية (IR ، والبروتوكول 1) والتي تلتها ضربات القلب عند نقاط زمنية متعددة خلال التعافي من الأشعة تحت الحمراء. بروتوكول 1. اليسار الأمامي تنازلي (LAD) الشريان IR : عملية جراحية C57BL الذكور / 6 الفئران البالغة (8 أسابيع من العمر ؛ 24.5 ± 1.5G ، يعني ± SD ؛ هارلان تكنولوجيز ، IN) وبقيت تحت مستوى ظروف السكن المختبر من الحصول على طعام وبالمال وبالشهرة أيضا شرب المياه الإعلانية. وكانت الفئران باستخدام حقن تخدير داخل الصفاق من مزيج من الكيتامين (100 ملغ / كلغ) وزيلازين (10mg/kg) ، وضعت على طاولة العمليات الجراحية الدافئ ، وintubated endotracheally. يستخلص مخدر الطائرة المناسبة للقوارض قبل وقف ردود الفعل قرصة أخمص قدميها ، وتباطؤ التنفس. وتعقيم الأدوات عبر يغسل الإيثانول 70 ٪ والتعقيم. تم إدراج أي الأدوات التي تركت المجال العقيمة في تعقيم الأدوات الساخنة حبة لمدة 1 دقيقة قبل الاستخدام المستمر. وكانت التهوية الفئران (جهاز هارفارد في بوسطن ، ماساتشوستس) باستخدام خليط الهواء isoflurane بمعدل حجم المناسبة والمد والجزر. تم رصد القلب الكهربية خلال الإعداد لعملية جراحية باستخدام تخطيط القلب الكهربائي لمدة ثلاثة الرصاص ، وسجلت تغييرات باستخدام الكمبيوتر Powerlab البرمجيات (صكوك م). وكان الوصول إلى القلب عبر بضع الصدر اليسار. وكان تراجع الرئة اليسرى للسماح بالوصول إلى بيريكارديوم. وقد رفعت الأذن اليسرى لفضح الشريان التاجي LAD ، والتي كانت معزولة باستخدام 7-0 خياطة Prolene التي شنت على إبرة مدبب. وشددت على خياطة قطعة من أنبوب PE – 10 للحث على نقص التروية عكسها. وكان LAD المغطي لمدة 60 دقيقة. بعد 60 دقيقة ، تم الإفراج عن خياطة للسماح لضخه في عضلة القلب المصاب. عند ضخه ناجحة ، تم إغلاق الصدر مع توقف الغرز Prolene 7-0 فضلا عن شق الجلد مع الغرز Prolene 5-0. طوال الجراحة ، وتمت المحافظة على درجة حرارة الجسم 36.7 ± 0.5 درجة مئوية باستخدام جدول ساخنة الجراحية ورصد المسبار الحراري مع المستقيم. الحلقة الدماغية ، أسباب تلون شاحب من عضلة القلب LV التي يمكن تقديره بشكل مرئي. تم إغلاق الصدر ، خياطة ، وكان قطع أنبوب القصبة الهوائية مما الماوس على التنفس من تلقاء نفسه. وكان هذا الحيوان ثم عاد الى القفص ، وضعت على تعيين كتلة التدفئة إلى 37 درجة مئوية. بمجرد أن الانتعاش الكامل ، وعاد للحيوان قارض الى الحظيرة قبل وحدة التصوير echocardiographic. وقد وافق جميع الإجراءات المتبعة في رعاية الحيوان المعملية اللجنة المؤسسية والاستخدام (ILACUC) من جامعة ولاية أوهايو. بروتوكول 2. M – وضع التصوير بروتوكول لتحديد وظيفة القلب واكتشاف جدار حركة الشذوذ لتقييم التغيرات الشعاعية والطولية في وظيفة القلب وتشوهات الحركة الجدار ، وأجرينا قبل التصوير باستخدام الأشعة تحت الحمراء الترددات العالية ، وارتفاع القرار الماسح الموجات فوق الصوتية (مرئي شركة سياتل وتورنتو ، كندا). معلمات القياسية ضربات القلب M – وضع مثل أبعاد الجدار ، وجرى تقييم في حجم وحدات التخزين انقباضة ، انبساط والسكتة الدماغية ، والكسور طرد (EF) ، وتقصير كسور (FS) ، خرج القلب (CO) ، وبأقطار داخلية في انقباض وانبساط ، وذلك باستخدام في الصنع من طراز M – وضع بروتوكول في كل نقطة زمنية (قبل الأشعة تحت الحمراء ، ويوم ويوم 3 7). بروتوكول 3. VevoStrain الرقطة تعقب بروتوكول الخوارزمية تم الحصول عليها النمط B – الأفلام وتعرض لعملية تستخدم في الصنع VevoStrain الخوارزمية لإجراء تحليلات السلالة. وهذا يسمح بتقييم سرعة ، والتشريد ، وسلالة ، ومعدل سلالة من خلال أزرار منفصلة قدمت في واجهة تفاعلية إعطاء المؤامرات والصور M – وضع جنبا إلى جنب مع قيم البيانات التي تم القيام بالنقر الرموز المطلوبة في لوحة التحكم. رقطة التقييم تتبع سلالات 2 – D الرمادي تم الحصول عليها في حلقات سينمائية قصيرة عرض المحور LV بمعدل الإطار س /> إطارات 275 لكل تجربة ، وكان ما لا يقل عن ثلاث دورات متتالية القلب المسجلة رقميا وتخزينها على القرص الثابت لتحليلها حاليا على محطة العمل. استخدمنا خوارزمية رقطة تتبع تدمج Vevo2100. تم إجراء تحليل سلالة المراقبين المدربين نفسه. وكان مضافين في المنطقة ذات الاهتمام عبر المقطع العرضي للبطين في الصورة المقابلة لمنطقة الحد الأدنى من الشغاف. الخوارزمية ثم ينقسم البرنامج تلقائيا على المدى القصير محور LV عرض في ستة قطاعات لطخة تتبع طوال دورة القلب. ثم كانت تتبع جودة تفقد البصر ، وإذا كان مرض ما لا يقل عن خمسة قطاعات ، والبحث عن المفقودين وقبولأد. بروتوكول 4. قياس تدفق دوبلر بروتوكول لدراسة قلس الصمام التاجي ، وحساب معدل التغير في ضغط الدم الانقباضي LV (DP / DT) ، تم استخدام بروتوكول دوبلر الكشف عن التدفق. لهذا الغرض ، تم الحصول عليها ملامح القوة تدفق الدم سرعة دوبلر من خلال وضع المسبار على متن طائرة صمام تاجي وقلسي طائرة الأبهر. وأعقب التصوير من سرعة تدفق الدم عن طريق القياس للحصول على قيم المعلمات مثل الذروة ومتوسط ​​السرعة القصوى ، ويعني التدرجات الضغط والسرعة لا يتجزأ الوقت ، والوقت. لحساب شركة موانئ دبي / دينارا ، استخدمت المترالي سرعة قلسي الشخصية لقياس سرعة صمام انقباض في وقت مبكر (أشد المنحدر من التشكيل الجانبي لتقليل الاعتماد على سرعة تحميل) ووقت المقابلة من المنحدر. أخيرا ، قدم معادلة برنولي ق سرعة تحويل الضغط لتحديد معدل الزيادة في الضغط الانقباضي. Echocardiographic البيانات اقتناء وقد التقط الفئران في حالة واعية في درجة حرارة الغرفة من 37 درجة مئوية مع انخفاض الإضاءة المحيطة في حين عقدت من قبل معالج من ذوي الخبرة في موقف اليسار المعرضة للاستلقاء. وكان تصوير القلب في وضع 2 – D في وجهات النظر القص الطويل والقصير المحور مع تحديد عمق 1.0 سم وبمعدل الإطار س / ≥ 270 إطارات تم الحصول على صورة M – وضع في سرعة اكتساح 200 ملم / ثانية. وقد أجريت جميع القياسات وفقا للمبادئ التوجيهية التي قدمتها الجمعية الأميركية لأمراض القلب. أجري التصوير في الفئران واعية جنبا إلى جنب مع تسجيل الكهربائي. وقد عرفت نهاية انقباضة كمنطقة LV الحد الأدنى. شيدت ثم قطعي S CIRC ومنحنيات S راد من خلال دمج الإشارات المناسبة بدءا من نقطة نهاية الانبساط ومن ثم الحصول على متوسط ​​معدل منحنيات سلالة قطعي. ثم تم الحصول عليها في نهاية الانقباضي سلالات من سلالة منحنى المتوسط. ممثل النتائج واستخدمت ثنائي الأبعاد أفلام حصلت على معدل الإطار عالية (8 كيلو هرتز) لتقدير عالية الجودة سلالة عضلة القلب. ساعد elastograms ثنائي الأبعاد (صور سلالة) ، فضلا عن ملامح سلالة بوصفها وظيفة من الوقت نقدر ذلك وظيفية من الأشعة تحت الحمراء. قاد النهج المذكور أعلاه للكشف موثوق بها من المعلمات التالية : معيار نتائج الأشعة تحت الحمراء (شيوعا في الأدب) البطين الأيسر (LV) انكماش إصابة يضعف الانكماش والاسترخاء في القلب مما يؤدي إلى فقدان وظيفية التغيرات في المنطقة والغرفة LV الشامل (تضخم) LV الاسترخاء مراحل isovolumetric كل من الأشعة تحت الحمراء قبل وبعد IR – الضرب قلوب اختراق جدار حركة القطاع الحكيم اضطراب في نمط تدفق الدم كما يتضح من الأفلام دوبلر لون وملامح السرعة يتغير شكل LV نحو كروية خطر الكسر القذفي الموهن تقصير كسور فريدة من نوعها بعد نتائج الأشعة تحت الحمراء (لم تبلغها من قبل في وضع الفئران تحت الحمراء ولكن من المعروف أن من الأهمية السريرية في البشر) قلسي فوهة فعالة (ERO) مقياس الكفاءة الأساسية للصمامي عضلة القلب انخفض سلالات (كفافي ، فضلا عن شعاعي) مقياس أساسي لقوة عضلة القلب وتشوهات التشريحية اتواقت في قطاعات LV قياس الخصائص الأساسية الكامنة الدوري ضخ القلب الجدار الحركة والتناسق تغييرات في حجم واتجاه المتجهات يدل حجم واتجاه والتناظر في الموقع المتضررة البعد من الصمام التاجي والأبهر تغييرات في الداخلية للأقطار فوهة الشريان الأورطي والصمام التاجي قلس المترالي يعود تدفق الدم من الأذين الأيسر إلى LV بسبب إغلاق غير كاملة من منشورات المترالي القطاع الحكيم التغيرات في حجم شعاعي (Srad) وكفافي سلالة (Scir) التغيرات في أسعار سلالة جنبا إلى جنب مع تفاوت ملحوظ في أنماطها المتغيرة بالنسبة إلى ما قبل IR البيانات التزامن من القطاعات LV مقسمة على النحو فقا للجمعية الأمريكية لأمراض القلب انخفض جمعية البطين الميكانيكية التزامن مع صلابة وقوة عضلة القلب عضلة القلب والأنسجة المقررة دوبلر والتصوير سلالة تغييرات في حجم واتجاه حركة ناقلات هو مبين في الأفلام التي تصور خطر (بطيئة وغير المتماثلة) من موقع IR – المتضررة الداخلية للأقطار orif صمام تاجيالجليد والأبهر التين. . 1i قياس الضغط عضلة القلب : نهاية انبساط الاسترخاء الكامل الذي أبدته أقصر نواقل (M1) التين. . 1ii قياس الضغط عضلة القلب : LV هو التعاقد الذي أبداه طول واتجاه النواقل ، قد حدت من موقع الإصابة (نقطة خضراء) انكماش (M2) التين. . 1iii قياس الضغط عضلة القلب : نهاية انقباض ، تقلص الكامل الذي أبدته أقصر نواقل (M3) التين. . 1iv قياس الضغط عضلة القلب : المحور طويلة في انبساط (M4) التين. 1V سلالة شعاعي عضلة القلب (S راد) القياس : منحنيات ونا مميزا تمثل ضغطا على نقاط ملونة منها في صور Fig1.i الرابعة (M5) التين. 1vi سلالة كفافي عضلة القلب (S CIR) القياس : منحنيات ونا مميزا تمثل ضغطا على نقاط ملونة منها في صور Fig1.i الرابعة (M6) الشكل 1. B – وضع تصور أفلام نهاية انبساط (ED) وتنتهي انقباضة – (ES) والتغيرات في حجم غرفة LV آخر ، الأشعة تحت الحمراء. B – وضع لوحات لتحديد البطين الأيسر (LV) سلالة كفافي (S CIRC) والسلالة شعاعي (S راد) من الأبعاد اثنين رقطة تتبع ضربات القلب. VevoStrain رقطة تتبع خوارزمية لمراقبة ناقلات تصور حجم واتجاه حركة عضلة القلب ، والقص المحوري آراء محور طويلة مما يدل على النواقل في موقع الاصابة بضعف عضلة القلب لل. شعاعي والطولية الضغوط على ماوس وظيفة أساسية والفأر IR day7. لون ترميز تظهر ملامح سلالة نقطة لون مختلف مشفرة في مواقع على عضلة القلب من خط الأساس (قبل IR) وعلاجها (بعد الأشعة تحت الحمراء ، day7) القلوب. LV – البطين الأيسر ، RV – البطين الأيمن ، S – راد شعاعي السلالة ، S – CIR كفافي السلالة. الشكل 2. القطاعية التزامن عضلة القلب. تحليلات استنادا إلى البيانات سلالة قبل وبعد الأشعة تحت الحمراء. LV مقسمة إلى ستة قطاعات (1 = القاعدية الخلفي ، 4 = القاعدية الأمامية ، 2 = منتصف الخلفي ، 5 = منتصف الأمامي ، 3 = قمة الخلفي ، 6 = قمة الأمامي) وفقا للجمعية الأمريكية لأمراض القلب. التحقق من التزامن البطين الميكانيكية لمعرفة ارتباطه تصلب عضلة القلب والأنسجة المقررة دوبلر والتصوير السلالة. لوحة ملونة تظهر صورة ترميز القطاعات 1-6 مع القيم وقتا لقمة في القطاعات المماثلة في الألف. شعاعي والطولية synchronicities المنصوص عليها IR – قبل وبعد الأشعة تحت الحمراء من حيث الرسوم البيانية. الألوان على الرسوم البيانية تتوافق مع ألوان من القطاعات ذات الصلة. التين. . 3I القياسات التشريحية : قطر الفتحة قلس التاجي في القلب الفئران (خطوط زرقاء مع القياسات المتكررة) ، وحجم العينة في الشريان الأورطي (الخطوط الصفراء) (M8) التين. 3ii. محات تدفق قلسي في قلب فأر ، إلى الأمام العلوي والسفلي التدفق الى الوراء في الصمام التاجي (M9) التين. 3iii. الأبهر من التشكيلات سرعة تدفق في قلب الماوس (M10) التين. 3iv. قلسي في فوهة صمام تاجي ، آو = الشريان الأورطي ، ولوس انجليس دائرة نصف قطرها = = الأذين الأيسر ، والوقف = البطين الأيسر ، ص (M11) الشكل 3. تاجي قلسي الخامس كسر صمام (RF). Echocardiographic صورة لوحة لقياس نسبة قلسي (RF). قياس قطرها الأبهر (أسد) ، وصمام تاجي قطر الفتحة (MVD) تظهر موضع حجم العينة في الطائرة قلسي والشريان الأورطي. هذه القياسات تقديم لمحات قلسي سرعة تدفق الأبهر الصاعد والذي التشكيلات سرعة أعلى وأسفل خط الإشارة إلى الأمام والخلف تدفق الدم إلى LV والعودة إلى الأذين الأيسر. RF (في ٪) باستخدام حساب الصيغة ، RF = MV CSA * VTI من طائرة MV في انبساط — آو CSA * VTI من طائرة آو في انقباض) * 100 / MV CSA * VTIمن MV. الكمي للجزء قلسي عرض الكسر قلسي الفئران في مؤشر آخر ، الأشعة تحت الحمراء لصمام تاجي متقيا. تغييرات في فوهة صمام تاجي قلسي فعالة (ERO) بعد الأشعة تحت الحمراء بسبب كروية LV. ممثل دوبلر لون الصور المسيئة للتدفق الدم من الأذين الأيسر إلى LV. توسيع فوهة تدفق الدم إلى التدفق المضطرب وزيادة سرعة تدفق غير طبيعي. ERO تشير عجز الصمامات. مستعارة سرعة التدفق. ويستخدم موجة نابض للاستفادة من التحولات في تحديد الصفحي في التدفق المضطرب. ERO حسابها باستخدام الصيغة ، ERO = التدفق / Vmax = 2 π R2 فا / Vmax ، فا = سرعة التعرج ، ص = نصف قطرها الفوهة ، Vmax السرعة القصوى =. التين. 4I. قياس المعلمات الوظيفية في مرحلة ما قبل IR الماوس. وير لينة بحساب المعلمات التي تتبع خط أحمر ، عمودي = انبساط ، الأخضر انقباضة خط عمودي (M12) التين. 4ii. قياس المعلمات الوظيفية في مرحلة ما بعد IR الماوس. وير لينة بحساب المعلمات التي تتبع خط أحمر ، عمودي = انبساط ، الأخضر انقباضة خط عمودي (M13) الشكل 4. معدل التغير في الضغط الانقباضي البطين (DP / DT) : قبل وبعد الأشعة تحت الحمراء. ارتباط جزء طرد (EF) مع موانئ دبي / دينارا. صورة تظهر لوحة من نوع M – النمط الذي يتم أخذ القياسات الأساسية وظيفية. التمييز من انقباض في القلب على مر الزمن ؛ تظهر الرسوم البيانية شريط DP / دينارا بعد الأشعة تحت الحمراء. يشير قياس معلمة واحدة تعطي المعلومات السريرية إلى أخرى. الشكل 5. الفيلم القصير محور يتظاهرون قبل الأشعة تحت الحمراء لقياس الضغط. Echocardiographic الفيلم تم الحصول عليها من وجهة النظر القص من القلب إلى تصور التشكل في قلب فأر قبل الأشعة تحت الحمراء. الشكل 6. الفيلم القصير محور إثبات آخر ، الأشعة تحت الحمراء لقياس الضغط المنخفض تتبع ممثل الفيلم المحورية لLV الماوس لالبطانة مما يدل على ناقلات سلالة الأنسجة برصيد خمس نقاط محددة في قياس النظر. الشكل 7. القص طويلة محور الفيلم لون دوبلر ضخ تدفق دوبلر لون الفيلم يدل على الدم في الأذين الأيسر من خلال الصمام التاجي في LV أثناء انبساط ويتم ضخ الدم من خلال الشريان الأورطي خلال مرحلة انقباض في القلب مع اتجاه تدفق اللون الأزرق واللون الأحمر بعيدا نحو (بارت) الموجات فوق الصوتية التحقيق.

Discussion

سلالة البيانات على أساس القياس باستخدام خوارزمية رقطة تتبع المراقب هو أقل نسبيا حيث تعتمد معظم التحليل التي يقوم بها البرنامج. ومع ذلك يجب أن نكون حذرين المراقب خلال تتبع الحدود من النخاب والبطانة في الأفلام B – النمط الذي يعتمد أكثر على هذه التجربة. وعلاوة على ذلك ، M – وضع تحليل وقياس السرعة هي أيضا ملامح المراقب الحد الأدنى التابعة. ومع ذلك ، في قياس الضغط وقياس الارتفاع من المرات ، ويتطلب عناية فائقة المراقب للغاية خلال قياسات الضغط لأن يعتمد بشكل مباشر مع مربع سرعة الذروة والتي أعرب عنها في صيغة برنولي ق التي حتى كمية صغيرة من الخطأ في القياس يمكن إنتاج تأثير التربيعية على الخطأ الكلي في قياس DP / دينارا. وعلاوة على ذلك ، وفوهة قلسي ليست ثابتة بالضرورة في جميع أنحاء انقباض ، وهذا يمكن أن يؤثر على تقدير شدة قلسي. قد جرعات التخدير نتيجة انخفاض كبير في تقصير من كسور تؤثر معلمات الفنية الأخرى. ولذلك ، استخدم معيار مهم لتخدير نتائج أفضل. ويمكن قياس معظم المعلمات باستخدام وسائل أخرى ، على سبيل المثال ، وضع علامات التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن قياس سلالات 2D و 3D. ومع ذلك ، ضربات القلب هو أكثر ملاءمة للمستخدمين.

Acknowledgements

NHLBI R01 HL073087 إلى CKS.

Materials

Material Name Type Company Catalogue Number
Vevo2100   VisualSonics, Inc., Canada SN2100-0032
Ventilation device   Harvard Apparatus, MA n/a
PC Powerlab software   AD Instruments n/a
Isoflurane   VEDCO, Inc., MO 5260-04-12
Aquasonic gel 100   Parker Lab. Inc., NJ 01-02
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Moiduddin, N., Asoh, K., Slorach, C., Benson, L. N., Friedberg, M. K. Effect of transcatheter pulmonary valve implantation on short-term right ventricular function as determined by two-dimensional speckle tracking strain and strain rate imaging. Am J Cardiol. 104, 862-867 (2009).
  2. Strudwick, R., Marwick, M., H, T. Comparison of two-dimensional speckle and tissue velocity based strain and validation with harmonic phase magnetic resonance imaging. Am J Cardiol. 97, 1661-1666 (2006).
  3. Popovic, Z. B., Benejam, C., Bian, J., Mal, N., Drinko, J., Lee, K., Forudi, F. Speckle-tracking echocardiography correctly identifies segmental left ventricular dysfunction induced by scarring in a rat model of myocardial infarction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 292, 2809-2816 (2007).
  4. Bansal, M., Cho, G. Y., Chan, J., Leano, R., Haluska, B. A., Marwick, T. H. Feasibility and accuracy of different techniques of two-dimensional speckle based strain and validation with harmonic phase magnetic resonance imaging. J Am Soc Echocardiogr. 21, 1318-1325 (2008).
  5. Li, Y., Garson, C. D., Xu, Y., Beyers, R. J., Epstein, F. H., French, B. A., Hossack, J. A. Quantification and MRI validation of regional contractile dysfunction in mice post myocardial infarction using high resolution ultrasound. Ultrasound Med Biol. 33, 894-904 (2007).
  6. Kim, M. S., Kim, Y. J., Kim, H. K., Han, J. Y., Chun, H. G., Kim, H. C., Sohn, D. W. Evaluation of left ventricular short- and long-axis function in severe mitral regurgitation using 2-dimensional strain echocardiography. Am Heart J. 157, 345-351 (2009).
  7. Shiota, T., Jones, M., Yamada, I., Heinrich, R. S., Ishii, M., Sinclair, B., Holcomb, S. Effective regurgitant orifice area by the color Doppler flow convergence method for evaluating the severity of chronic aortic regurgitation. An animal study. Circulation. 93, 594-602 (1996).
  8. Peng, Y., Popovic, Z. B., Sopko, N., Drinko, J., Zhang, Z., Thomas, J. D., Penn, M. S. Speckle tracking echocardiography in the assessment of mouse models of cardiac dysfunction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 297, 811-820 (2009).
  9. Leitman, M., Lysyansky, P., Sidenko, S., Shir, V., Peleg, E., Binenbaum, M., Kaluski, E. Two-dimensional strain-a novel software for real-time quantitative echocardiographic assessment of myocardial function. J Am Soc Echocardiogr. 17, 1021-1029 (2004).
  10. O’Gara, P., Sugeng, L., Lang, R., Sarano, M., Hung, J., Raman, S., Fischer, G. The role of imaging in chronic degenerative mitral regurgitation. JACC Cardiovasc Imaging. 1, 221-237 (2008).
  11. Marciniak, A., Sutherland, G. R., Marciniak, M., Claus, P., Bijnens, B., Jahangiri, M. Myocardial deformation abnormalities in patients with aortic regurgitation: a strain rate imaging study. Eur J Echocardiogr. 10, 112-119 (2009).
  12. Salvo, G. D. i., Pacileo, G., Verrengia, M., Rea, A., Limongelli, G., Caso, P., Russo, M. G. Early myocardial abnormalities in asymptomatic patients with severe isolated congenital aortic regurgitation: an ultrasound tissue characterization and strain rate study. J Am Soc Echocardiogr. 18, 122-127 (2005).
  13. Bijnens, B. H., Cikes, M., Claus, P., Sutherland, G. R. Velocity and deformation imaging for the assessment of myocardial dysfunction. Eur J Echocardiogr. 10, 216-226 (2009).
  14. Rosner, A., Bijnens, B., Hansen, M., How, O. J., Aarsaether, E., Muller, S., Sutherland, G. R. Left ventricular size determines tissue Doppler-derived longitudinal strain and strain rate. Eur J Echocardiogr. 10, 271-277 (2009).
  15. Marciniak, A., Claus, P., Sutherland, G. R., Marciniak, M., Karu, T., Baltabaeva, A., Merli, E. Changes in systolic left ventricular function in isolated mitral regurgitation. A strain rate imaging study. Eur Heart J. 28, 2627-2636 (2007).
  16. Neilan, T. G., Jassal, D. S., Perez-Sanz, T. M., Raher, M. J., Pradhan, A. D., Buys, E. S., Ichinose, F. Tissue Doppler imaging predicts left ventricular dysfunction and mortality in a murine model of cardiac injury. Eur Heart J. 27, 1868-1875 (2006).
  17. Sebag, I. A., Handschumacher, I. c. h. i. n. o. s. e., Morgan, F., Hataishi, J. G., Rodrigues, R., Guerrero, A. C., L, J. Quantitative assessment of regional myocardial function in mice by tissue Doppler imaging: comparison with hemodynamics and sonomicrometry. Circulation. 111, 2611-2616 (2005).
  18. Mai, W., Floc’h, J. L. e., Vray, D., Samarut, J., Barthez, P., Janier, M. Evaluation of cardiovascular flow characteristics in the 129Sv mouse fetus using color-Doppler-guided spectral Doppler ultrasound. Vet Radiol Ultrasound. 45, 568-573 (2004).
  19. Bose, A. K., Mathewson, J. W., Anderson, B. E., Andrews, M., Martin Gerdes, A., Benjamin Perryman, M., Grossfeld, D. P. Initial experience with high frequency ultrasound for the newborn C57BL mouse. Echocardiography. 24, 412-419 (2007).
  20. Phoon, C. K., Aristizabal, O., Turnbull, D. H. 40 MHz Doppler characterization of umbilical and dorsal aortic blood flow in the early mouse embryo. Ultrasound Med Biol. 26, 1275-1283 (2000).
  21. Claessens, P., Meulendijks, J., Claessens, C., Claessens, M., Claessens, J. Importance of strain imaging in cardiac rehabilitation. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 17, 240-247 (2009).
  22. Goodman, J. M., Busato, G. M., Frey, E., Sasson, Z. Left ventricular contractile function is preserved during prolonged exercise in middle-aged men. J Appl Physiol. 106, 494-499 (2009).
  23. Salvo, G. D. i., Russo, M. G., Paladini, D., Felicetti, M., Castaldi, B., Tartaglione, A., Pietto, L. d. i. Two-dimensional strain to assess regional left and right ventricular longitudinal function in 100 normal foetuses. Eur J Echocardiogr. 9, 754-756 (2008).
  24. Baggish, A. L., Yared, K., Wang, F., Weiner, R. B., Hutter, A. M., Picard, M. H., Wood, M. J. The impact of endurance exercise training on left ventricular systolic mechanics. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 295, H1109-H1116 (2008).
  25. Chow, P. C., Liang, X. C., Cheung, E. W., Lam, W. W., Cheung, Y. F. New two-dimensional global longitudinal strain and strain rate imaging for assessment of systemic right ventricular function. Heart. 94, 855-859 (2008).
  26. Weytjens, C., Franken, P. R., D’Hooge, J., Droogmans, S., Cosyns, B., Lahoutte, T., Van Camp, G. Doppler myocardial imaging in the diagnosis of early systolic left ventricular dysfunction in diabetic rats. Eur J Echocardiogr. 9, 326-333 (2008).
  27. Masutani, S., Iwamoto, Y., Ishido, H., Senzaki, H. Relationship of maximum rate of pressure rise between aorta and left ventricle in pediatric patients. Circ J. 73, 1698-1704 (2009).
  28. Luo, J., Fujikura, K., Konofagou, E. E. Detection of murine infarcts using myocardial elastography at both high temporal and spatial resolution. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 1, 1552-1555 (2006).
  29. Luo, J., Fujikura, K., Homma, S., Konofagou, E. E. Myocardial elastography at both high temporal and spatial resolution for the detection of infarcts. Ultrasound Med Biol. 33, 1206-1223 (2007).
  30. Garson, C. D., Li, Y., Hossack, J. A. Free-hand ultrasound scanning approaches for volume quantification of the mouse heart Left ventricle. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control. 54, 966-977 (2007).
  31. Gnyawali, S. C., Roy, S., McCoy, M., Biswas, S., Sen, C. K. Remodeling of the ischemia-reperfused murine heart: 11.7T cardiac magnetic resonance imaging of contrast enhanced infarct patches and transmurality. Antioxid Redox Signal. , (2009).
  32. Ojha, N., Roy, S., Radtke, J., Simonetti, O., Gnyawali, S., Zweier, J. L., Kuppusamy, P. Characterization of the structural and functional changes in the myocardium following focal ischemia-reperfusion injury. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 294, H2435-H2443 (2008).
  33. Roy, S., Khanna, S., Hussain, S. R., Biswas, S., Azad, A., Rink, C., Gnyawali, S. MicroRNA expression in response to murine myocardial infarction: miR-21 regulates fibroblast metalloprotease-2 via phosphatase and tensin homologue. Cardiovasc Res. 82, 21-29 (2009).
  34. Lang, R. M., Bierig, M., Devereux, R. B., Flachskampf, F. A., Foster, E., Pellikka, P. A., Picard, M. H. Recommendations for chamber quantification: a report from the American Society of Echocardiography’s Guidelines and Standards Committee and the Chamber Quantification Writing Group, developed in conjunction with the European Association of Echocardiography, a branch of the European Society of Cardiology. J Am Soc Echocardiogr. 18, 1440-1463 (2005).
  35. Du, X. J., Cole, T. J., Tenis, N., Gao, X. M., Kontgen, F., Kemp, B. E., Heierhorst, J. Impaired cardiac contractility response to hemodynamic stress in S100A1-deficient mice. Mol Cell Biol. 22, 2821-2829 (2002).
  36. Barwe, S. P., Jordan, M. C., Skay, A., Inge, L., Rajasekaran, S. A., Wolle, D., Johnson, C. L. Dysfunction of ouabain-induced cardiac contractility in mice with heart-specific ablation of Na,K-ATPase beta1-subunit. J Mol Cell Cardiol. 47, 552-560 (2009).
  37. Faber, L., Lamp, B. Mitral valve regurgitation and left ventricular systolic dysfunction: corrective surgery or cardiac resynchronization therapy. Herzschrittmacherther Elektrophysiol. 19, 52-59 (2008).

Tags

High-frequencyHigh-resolution EchocardiographyNon-invasiveRepeated MeasureMyocardial StrainContractilityMitral RegurgitationIschemia-reperfused Murine HeartSurgical ProcedureImagingTemporal ChangesFunctional ParametersClinical SignificanceTwo-dimensional MoviesFrame RateMyocardial ElastogramsStrain ProfilesQuantitative AssessmentLeft-ventricular ContractionLV RelaxationIsovolumetric PhasesPre-IR And Post-IR Beating HeartsIntact MiceCompromised Wall MotionAnatomical DeformationInfarcted MyocardiumInternal Diameters Of Mitral Valve Orifice And AortaEffective Regurgitant OrificeTurbulence In Blood Flow PatternColor Doppler MoviesVelocity ProfilesLV Sector Asynchrony

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Gnyawali, S. C., Roy, S., Driggs, J., Khanna, S., Ryan, T., Sen, C. K. 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. J. Vis. Exp. (41), e1781, doi:10.3791/1781 (2010).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image