Product

実験動物⽤ 2chパルスドップラーシステム

Doppler Flow Velocity SystemTM

心血管領域

マウスラット小動物

実験動物⽤ 2chパルスドップラーシステム

マウス・ラットの心血管機能を無侵襲的に評価可能

Indus Instruments社製 実験動物用パルスドップラーシステム Doppler Flow Velocity System™ (DFVS)は、マウス・ラットの心血管機能を無侵襲的に計測することが可能な、リアルタイム・パルスドップラースペクトログラム取得・解析ツールです。
高いサンプリング・レートと優れた時間分解能を有し、実験マウスの高い心拍数や、速い血流速度の計測に適しています。メインフレームに10MHz・20MHz両モジュールが搭載されており、大小血管またはマウス・ラットいずれにも使用可能です。

計測されたパルスドップラー信号は、高速フーリエ変換を用いて処理され、リアルタイムに、グレースケールのドップラー超音波スペクトログラムとしてモニタ表示されます。付属のソフトウェアにより、これらのスペクトログラムを記録・解析することが可能です。レポート生成や論文作成時に活用することができます。

同社製 Rodent Surgical Monitor +との併用により、無侵襲的に計測したECG信号(II誘導) を同時にモニタ表示させることも可能です。

特長

  • マウス・ラットの心血管や末梢血管の血流速度を無侵襲的に計測。
  • 埋込み用シリコンゴム製カフプローブで深部血管の血流速度計測も可能。
  • Rodent Surgical Monitor+との併用により、同時に無侵襲的なECG計測が可能
  • 付属ソフトウェアにより、計測されたドップラー超音波スペクトログラムから
    各種パラメータを算出可能 (オフライン解析)。

算出可能パラメータ
※一部のパラメータの算出にはECG同時計測が必要です。

[ バイタルサイン計測 ]
• Heart Rate
• R-R Interval

[ 収縮期の指標 - 大動脈の流出速度 ]
• Peak velocity
• Mean velocity
• Peak acceleration
• Mean acceleration
• Pre-ejection time
• Ejection time
• Rise time
• Stroke distance

[ 拡張期の指標 - 僧帽弁の流入速度 ]
• E-peak velocity
• E-stroke velocity
• E-time duratio
• E-acceleration time
• E-deceleration time
• E-peak to 1/2 E-peak time
• E-linear deceleration time
• E-linear deceleration rate
• A-peak
• A-stroke distance
• A-time duration
• E-A peak velocity ratio
• Isovoluminic contraction time
• Isovoluminic relaxation time



[ 末梢の指標 - 頸動脈、腎臓、大腿部、尾]
• Peak Velocity • Mean flow velocity
• Minimum flow velocity
• Pulsatility Index • Resistivity Index

[ その他の指標 - 冠状動脈、横行大動脈、腹部大動脈 ]
• Peak Diastolic Velocity (PDV; Coronary)
• Peak Systolic Velocity (PSV; Coronary)
• Diastolic Area (DA; Coronary)
• Systolic Area (SA; Coronary)
• Ratios PSV/PDV & SA/DA
• Pulse Wave Velocity
   (pulse transit time from Arch to Abdominal Aorta)


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オンデマンドWebinar


 

タイトル Aortic acceleration as a non-invasive index of ventricular contractility in the mouse
マウスの心室収縮性の非侵襲的指標としての大動脈加速
演者 Anilkumar K. Reddy, Ph.D
Assistant Professor,
Baylor College of Medicine
ご案内ページ https://www.scintica.com/aortic-acceleration-as-a-noninvasive-index-of-left-ventricular-contractility-in-the-mouse/

 プレゼンテーション視聴
※お名前等の登録後にご視聴いただけます。


このウェビナーで取り上げられている主なトピックは次のとおりです。

  • 平均またはピーク大動脈加速度を利用した心臓収縮性の評価
  • 僧帽弁のピーク初期速度とピーク心房速度の比率を使用した心臓弛緩の調査
  • ベースライン時および疾患または他の状態での冠血流予備能による心筋灌流能力の解釈
  • マウスから哺乳類へのトランスレーショナルリサーチにおいて、ドップラー血流測定をどのように活用できるか
           
NatureResearch ScientificReportsの最近の画期的な論文で、Perez氏らにより、+dP/dtmaxの代替として心臓収縮性を定量化するための非侵襲的血流速度測定の使用が強調されています。「マウスの左心室収縮性の非侵襲的指標としての大動脈加速」というタイトルの論文では、前臨床研究で心臓の収縮性と弛緩を評価するためのゴールドスタンダードと高く考えられている手法の代替方法について説明されています。侵襲的血圧カテーテルを使用して+ dP / dtを取得することの急性かつ最終的な性質は理想的とは言えないため、非侵襲的な代替法を見つけることは科学研究コミュニティにとって非常に興味深いことです。

レディ博士と彼のグループは、Indus Instruments社の実験動物⽤ 2chパルスドップラーシステム(Doppler Flow Velocity SystemT:DFVS)を使用し、侵襲性LVPカテーテルの代わりに上行大動脈の最大加速度を利用できることを示しています。この新しい技術により、同じ動物での連続測定が可能になり、動物間のばらつきが減少し、使用する動物数が少なくなり、データ収集にかかる時間も短縮されます。

  • 参考文献
    Perez, J.E.T., Ortiz-Urbina, J., Heredia, C.P. et al.
    Aortic acceleration as a noninvasive index of left ventricular contractility in the mouse.
    Scientific Reports volume 11, Article number: 536 (2021)
    https://www.nature.com/articles/s41598-020-79866-y



 
Presenter : Anilkumar K. Reddy博士・Tonya Coulthard氏(Indus社プロダクトマネージャ)



InsideScientific社Webinarご紹介ページ
https://insidescientific.com/webinar/doppler-flow-velocity-measurements-for-cardiovascular-research

Slide Share
https://www.slideshare.net/InsideScientific/doppler-flow-velocity-measurements-for-cardiovascular-research


 

Presenter : Anilkumar K. Reddy博士



00:00 – 01:41: Introduction
01:42 – 32:55: Part 1
  • Pulsed Doppler Ultrasound – How does it work and How is it used
  • Technology overview and comparisons
  • Measurements that can be made and their anatomical sites
  • Calculating Pulse Wave Velocity (PWV) in mice

32:57 – 44:15: Part 2
  • Transaortic Constriction (TAC) in mice
  • Pulsatility and Resistivity indicies to understand response of vasculature
  • Measuring Coronary blood flow in mice
  • Summary of Pulsed Doppler Capabilities and Applications

44:35 – 59:07: Q&A Session

InsideScientific社Webinarご紹介ページ
http://insidescientific.com/webinar/non-invasive-blood-flow-velocity-measurements-cardiovascular-phenotyping-rodents-indus/

Slide Share
http://www.slideshare.net/InsideScientific/utilizing-noninvasive-blood-flow-velocity-measurements-for-cardiovascular-phenotyping-in-small-animals



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アプリケーション


  • 心臓血流計測:大動脈の流出速度・僧帽弁の流入速度計測
    [ 10MHzプローブ使用 ]

    大動脈の流出速度と僧帽弁の流入速度は、左室収縮期および拡張期の機能研究において用いられる主要なシグナルです。プローブを被験動物の胸部(剣状突起の下)に配置することで、上行大動脈や僧帽弁入口の血流速度の計測が可能です。

    References
    Cieslik KA et al., AICAR‐dependent AMPK activation improves scar formation in the aged heart in a murine model of reperfused myocardial infarction. J Mol Cell Cardiol, 63:26‐36, 2013.

    Chiao YA et al., Matrix metalloproteinase‐9 deletion attenuates myocardial fibrosis and diastolic dysfunction in ageing mice. Cardiovasc Res, 96:444‐455, 2012.



プローブの配置:
[左] 大動脈の流出速度 計測時
[右] 僧帽弁の流入速度 計測時
  • 脈波伝播速度 (PWV) 計測
    [ 20MHzプローブ使用 ]

    脈波伝播速度 (PWV) は、心臓から吐出される血圧/流量/血流速度パルスが、大動脈やその他の血管において進む速度と定義されています。PWVは主に、大動脈(大動脈弓から腹部大動脈にかけて)において全般的に計測されます。しかし局所的に、大動脈弓、上行大動脈から右頸動脈にかけて、または腸骨から大腿部の血管にかけて計測することもできます。
    脈波伝播速度は、計測する2つの部位の間の伸展性または血管セグメントの剛性指標として、大動脈/動脈/血管の剛性の研究に用いられています。

    References
    Yohei Nomura et. al., Inhibition of HDAC6 Activity Protects Against Endothelial Dysfunction and Atherogenesis in vivo: A Role for HDAC6 Neddylation. Front Physiol. 2021; 12: 675724. doi: 10.3389/fphys.2021.675724, 2021

    Daijiro Hori et al., miR-181b regulates vascular stiffness age dependently in part by regulating TGF-β signaling. PLOS ONE doi. :10.1371/journal.pone.0174108, 2017

    Hanson MG et al., Lentil‐based diets attenuate hypertension and large‐artery remodelling in spontaneously hypertensive rats. Br J Nutr, 111:690‐698, 2014.

    Zhou RH et al., Mitochondrial oxidative stress in aortic stiffening with age: the role of smooth muscle cell function. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 32:745‐755, 2012.



プローブの配置:
[左] 大動脈弓の血流速度 計測時
[右] 腹部大動脈の血流速度 計測時
  • 横行大動脈縮窄術 (TAC) の計測
    [ 20MHzプローブ使用 ]

    無名動脈と左頸動脈の間の横行大動脈縮窄術 (TAC、横行大動脈の絞扼術、大動脈弁狭窄として知られる) は、心臓にストレス/圧負荷をかけるための一般的な方法です。大動脈を縛るこの外科的なモデルは、心肥大をもたらします。代償性変化により、不明瞭なモデルマウスの遺伝的表現型の違いを明らかにするために用いられています。計測は、左および右頸動脈と、狭窄の遠位(狭窄のジェット速度)で行います。

    References
    Yue X et al., Rnd3 haploinsufficient mice are predisposed to hemodynamic stress and develop apoptotic cardiomyopathy with heart failure. Cell Death Dis, 5:e1284, 2014.

    Barrick CJ et al., Cardiac response to pressure overload in 129S1/SvImJ and C57BL/6J mice: temporal‐ and background‐dependent development of concentric left ventricular hypertrophy. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 292:H2119‐H2130, 2007.



プローブの配置:
[左] 右頸動脈の血流速度 計測時
[中] 大動脈弓の血流速度計測時
[右] 左頸動脈の血流速度 計測時
  • 冠動脈血流速度と冠動脈血流予備能の計測
    [ 20MHzプローブ使用 ]

    冠動脈疾患の重症度に関する情報は、ベースの冠動脈血流速度と冠動脈血流予備能の計測から推測することができます。冠動脈血管拡張薬を用いて血流を増加させた状態で最大血流速度を計測し、ベースライン血流速度に対する最大血流速度の比率を算出することで、冠動脈血流予備能の指標が得られます。

    References
    Hartley CJ et al., Effects of isoflurane on coronary blood flow velocity in young, old, and ApoE‐/‐ mice measured by Doppler ultrasound. Ultrasound Med Biol, 33:512‐521, 2007.


プローブの配置:
左冠動脈主幹部の血流速度 計測時

ベースラインおよび充血性の条件における冠動脈血流速度シグナル。
充血性の血流速度はイソフルラン・レベルを2.5%に増やすことによって計測でき、ベースラインはイソフルラン・レベルを1%に下げた後に計測することができる。冠動脈血流速度予備能 (CFVR) は、CFVR= P/R = Vhigh/Vlow≈75/34 ≈ 2.2 として算出される。


  • 末梢の血流速度計測
    [ 20MHzプローブ使用 ]

    大腿動脈、腸骨動脈、腎動脈の無侵襲的な血流速度計測は、解剖学的位置と形状についての良好な知識があれば、ハンドヘルドのドップラープローブを用いて経皮的に行うことができます。
    また、オプションの埋込み用シリコンゴム製カフプローブを用いて、上記血管のほか、門脈、肝動脈、腹腔動脈、腹部大動脈等の血流速度計測が可能です。

    References
    Lin Y et al., Genetic deficiency of anti‐aging gene klotho exacerbates early nephropathy in STZ‐induced diabetes in male mice. Endocrinology, 154:3855‐3863, 2013.

    Wang JG et al., Tumor‐derived tissue factor activates coagulation and enhances thrombosis in a mouse xenograft model of human pancreatic cancer. Blood, 119:5543‐5552, 2012.


プローブの配置(仰臥位) :
[左] 右腎動脈 (RRA) 計測時
[右] 左腎動脈 (LRA) 計測時

腹臥位のマウス背部右側からプローブをあてて
計測した際のドップラースペクトラム:
[左] 左腎動脈 (LRA) 計測時
[右] 右腎動脈 (RRA) 計測時

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システム構成

  • 実験動物用 2ch パルスドップラーシステム  [ 型式:DFVS ]
    ※MouseMonitor™ Sを使用する場合は本装置の背面に接続


  • パルスドップラープローブ (10MHz / 20MHz)  [ 型式:DFVS-PDP10 / DFVS-PDP20 ]
    ※先端に10MHzまたは20MHz用のクリスタルが固定されています。
    ※ケーブル長:180cm(6ft)


  • サンプル深度リモート制御
    ケーブル長:210cm (7ft)


  • Doppler Flow Velocity System (DFVS) 用データ取得解析システム  [ 型式:DFVS-DAQ ]
    ※データ入力ボックス+解析ソフトウェアのセット


  • PC



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オプション・アクセサリ

  • ドップラープローブ用 マイクロポジショナー・アクセサリ  [ 型式:DFVS_PMP ]
    プローブの固定、微調整に使用します。ON/OFF切替式マグネットベース付。


  • 10MHz /20MHz シリコンカフトランスデューサ
    ※侵襲計測用
    Eカフタイプ / ESカフタイプ(縫合用穴有)
    【 サイズ 】
    両モデル共通:0.5、0.8、1.0、1.3、1.6、2.0、2.4、2.8、3.2、3.7、4.0 mm
    ESカフタイプのみ:5.0~25.0 (1.0 刻み) mm

    Eカフ 20MHz 2.4mm
    ESカフ 20MHz 3.0mm

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仕様

実験動物用 2ch パルスドップラーシステム
チャネル数 2 (それぞれ10 MHz ・ 20 MHz間で切替え可能)
レコーダー出力 各チャネル 2 (Phasic および Mean)
音声出力 各チャネル 2 (InPhase および Quadrature)
音声モニター いずれのチャネルからも選択可能な内蔵型増幅器およびスピーカー
外部アース 必要に応じ、本体を外部アース接続する
USB, RF/DEMOD 将来的に使用
超音波周波数 10 MHz 20 MHz
パルス繰り返し周波数 31.25、62.5 または 125 kHz 62.5 または 125 kHz
送信機出力 25 Vpp 50 Ω 35 Vpp 50 Ω
音声帯域幅 ≈ 100 Hz ~ 15 kHz ≈ 200 Hz ~ 25 kHz
送信パルス幅 0.4 µs
受信器パルス幅 0.32 µs
可変レンジゲート 1 - 10 mm (1 - 13 ms)
速度出力 0.25 V/mm (Phasic およびMean同時)
音声出力 2 (Quadrature)
Phasic出力フィルター
(3ポジション スイッチ)
Phasic (1極 50Hz)、Damped (1極 15Hz)、Mean (2極 0.25Hz)
プローブ接続 フローティング・ディファレンシャル方式
速度範囲 1-100 cm/s (角度0°) 、2-200 cm/s (角度60°)
電気的ゼロ 正面パネルのスイッチ
コントロール レンジ調整、極性スイッチ、フィルタ
電源 110 V AC / 60 Hz または 220 V AC / 50Hz
寸法 (W)26cm x (D)24.5cm x (H)10cm
重量 約 3.5 kg
  
実験動物用 2ch パルスドップラーシステム 正面(左) ・背面(右)

Doppler Flow Velocity System (DFVS) 用データ取得解析システム
チャネル数 6 (チャネル1・2:ドップラーPhasic ・Quadrature、チャネル3:ECG、チャネル6:予備入力)
入力レンジ ±10 V
カップリング ACまたはDC (ソフトウェアにより選択可能)
サンプリング 各チャネル125kHz、16bit
ハードウェア ローパスフィルタ― 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 kHz
ソフトウェア ハイパスフィルタ― 100, 200, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000 Hz (フィルタ次数 2 または 4)
デジタルシグナルプロセッサ 500 MHz Dual Core Processor
ソフトウェア機能 ドップラー超音波スペクトラムの記録、各種パラメータの算出
PC接続 USB 2.0 (480 Mb/s)
電源 100-240 V ユニバーサルACアダプタ
寸法 (W)29.5cm x (D)26cm x (H)4.7cm
重量 約 1.0 kg

Doppler Flow Velocity System (DFVS) 用データ取得解析システム 入力ボックス 正面

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関連品:実験マウス・ラット用 保温・バイタルサインモニター Rodent Surgical Monitor +


Rodent Surgical Monitor +は、マウス・ラット用のコンパクトバイタルサインモニターです。動物をA4 大のパッドの上に乗せるだけで、心電波形・呼吸波形・心拍数・呼吸数・ 深部体温(直腸温)・酸素飽和度(SpO2)* ・パルスプレチスモグラム*・圧波形*を、10インチのタッチパネルモニタに表示します。

• 心電図 (I・Ⅱ・Ⅲ・aVL・aVR・aVF誘導)
• 呼吸波形
• 心拍数 (60 - 999BPM)
• R-R 間隔 (60 - 1000ms)
• 呼吸数 (15 - 400BrPM)
• 体温 (直腸温)
• 酸素飽和度 (SpO2、80-100%) *
• 圧波形 *
  + パッド保温機能

*オプション。表示項目はソフトウェアで選択します。



※外観及び規格は予告なく変更することがございますので予めご了承ください。
※本ページに記載の製品は、すべて研究・実験用です。
   人・動物の診断あるいは治療等の臨床用途に使用することはできません。

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この製品のメーカー

  • Indus Instruments
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