科研彩超对大小鼠心脏的测量

超快多普勒

新的成像技术，例如超快成像和超快多普勒技术，使得即使从用标准多普勒技术难以定位的流速非常慢的血管中，也能够建立非常详细的肿瘤血管的图像和体积。实验鼠彩超机

临床前超声—心脏应用

心脏可能是啮齿动物体内最具挑战性的成像器官，因为它体积小，运动快速复杂。然而，心脏疾病和心肌梗塞(MI)的啮齿动物模型提供了对解剖和生理变化的有价值的见解，这些变化通常与在人类心脏疾病中观察到的变化直接一致，因此提供了评估新的治疗方法和干预的机会。

小鼠的成人和新生儿心脏扫描通常是在小鼠处于仰卧位的情况下进行的，因此从小鼠模型获得的标准视图与从以左卧位躺着进行扫描的临床受试者获得的图像并不完全可比。鼠标的心电图、呼吸和温度被连续记录和监控，以确保在整个扫描时间内变化最小。然而，由于小鼠品系、麻醉剂选择和深度的范围，啮齿类动物心脏指数的公认正常范围有很大的变化。最近的一篇综述推荐了在成年鼠模型中测量和报告心脏生理学的标准化方法并向引入类似于美国超声心动图学会和欧洲临床心血管成像协会引入的标准化扫描程序迈出了有益的一步。实验动物彩超机

与临床研究类似，所有的超声成像模式:B型、M型、多普勒超声和应变成像可用于评估小鼠的心脏功能。实验鼠彩超机

成年啮齿动物心脏功能的测量

对于成年小鼠扫描，使用30-40 MHz的换能器频率，而对于大鼠，可以使用10-25 MHz的超声换能器，较高的频率适用于较小的大鼠。为了获得高的时间分辨率，应该只选择一个焦点位置，并将其放置在与感兴趣区域相当的深度。实验鼠彩超机

使用胸骨旁2D对心脏进行初步评估时，有两种标准视图b型成像—长轴和短轴视图。使用这些视图最初提供了左心室心肌壁的运动以及二尖瓣和主动脉瓣运动的总体概观，使得能够识别运动过度、运动不足或运动障碍区域的区域用于进一步研究。由于心率快，电影环路通常以慢得多的速率采集和查看，从而能够识别心动周期中的关键点，例如心脏收缩和心脏舒张。实验动物彩超机

或者，可以使用一种称为心电图门控千赫兹可视化(EKV)的技术，以非常高的时间分辨率(1000帧/秒)研究一个心动周期内的运动。EKV扫描采集时间约为30-60秒，采集门控取决于心电图和呼吸周期。在心脏上有效地采集连续的M-模式，并在时间上交织成心动周期的高时间分辨率2D B-模式图像数据集。使用这种技术能够更容易地跟踪心肌边界。可以从B型或EKV图像测量的参数包括每搏输出量、射血分数、心输出量、心内膜面积、心外膜面积和心肌面积变化百分比。用于测量这些的公式和技术超出了本综述的范围，但是可以在Lang等人的文章中找到。实验鼠彩超机实验动物彩超机

m型特别适用于测量心室的最大和最小尺寸，用于计算心脏指数，例如分数缩短，以及用于评估心肌壁异常。然而，M-模式的心室大小测量不应用于从容积测量(如射血分数)得出的心脏指数的测量，因为这些测量对心室的形状作出了假设，而心室的形状容易出错，特别是对于患有心肌梗塞的动物模型，并且心室的形状可能经历变形和重塑。M型成像还可以提供关于瓣膜运动的信息，其中M型线与二尖瓣小叶的尖端对齐，以研究小叶的厚度和瓣膜动力学。同样，对于主动脉瓣，M型模式可用于评估主动脉瓣尖分离。

四维成像是通过在一个心动周期内采集多个2D EKV电影环来进行的。ECG和呼吸的门控可以在3D数据集的采集或重建期间进行。这些电影胶片是在长轴或短轴视图中以离散的、用户确定的距离采集的，产生完整的4D数据集。然后对电影循环进行时间交错和重建，以允许心脏在一个心动周期内动态可视化。与使用2D图像。因此，需要容积计算的指数计算，例如射血分数，比使用2D采集进行的测量更准确和精确。实验动物彩超机

多普勒测量在超声心动图中用于测量心脏内二尖瓣和主动脉瓣的血流量。当多普勒样本体积位于心室中部水平时，在心尖四腔视图中，可以在二尖瓣频谱多普勒迹线中看到二尖瓣早期(E)和晚期[心房(A)]流入速度——E/A的比值和E波的减速时间是用于评估舒张功能的指标(图4).对于一些动物来说，由于成年小鼠表现出的高心率，E波和A波的分离可能难以实现。然而，等容舒张时间可以与收缩参数一起测量，如射血时间和等容收缩时间，从而能够计算心肌性能指数，这是心脏性能的一个指标(参见胚胎成像一节)。

彩色多普勒用于成年啮齿类动物的超声心动图，用于快速评估心室中的血流，特别是通过瓣膜的血流。阀的收缩可导致喷射，喷射可被视为在腔室收缩期间颜色快速闪过阀。这使得能够更容易地定位射流内的频谱多普勒样本体积，以测量用于评估瓣膜收缩的最大速度。彩色多普勒也可以用于定位小血管。图11显示了双功能图像(彩色和频谱多普勒),其中彩色多普勒用于定位和识别左前冠状动脉，频谱多普勒用于测量动脉内的速度。