Anatomical Study of the Echocardiographic Views in the Dog

Document Type : Basic Sciences

Authors

1 Department of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran

2 Department of Surgery and Radiology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran

3 Department of Basic and Pathobiological Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Razi University, Kermanshah, Iran

4 Department of Surgery and Radiology, Faculty of Veterinary Medicine, University of Tehran, Tehran, Iran.

Abstract

BACKGROUND: Echocardiography is a noninvasive technique that is an important tool in diagnosis of cardiac diseases. Interoperation of the results of the echocardiography is dependent on having anatomical knowledge of the heart.
OBJECTIVES: The aim of this study was to prepare the anatomical slices according to the related views in echocardiography. These sections can be used as a model for teaching of echocardiography.
METHODS: Six dogs euthanized for purposes rather than the present study were used. The hearts were dissected and then dilated and fixed using formalin 10%. Fixed hearts were then cut to obtain representative slices corresponding to long and short axes of right parastenal standard echocardiographic views which were taken from three healthy dogs. After that, both anatomical and ultrasound images were correlated.
RESULTS: The external and internal morphology of the heart were suitable for this study. The comparison of the anatomical slices with related echocardiograms showed a high level of correlation. In the long axis views, the four chambers, the atrioventricular valves and the cardiac septum were visible. The left ventricular outflow and aortic valve were represented in deeper views. The short axis series showed two ventricles and their internal morphology.
CONCLUSIONS: The slices of hearts which were fixed using formalin may be used for echocardiography interoperation

Keywords

Full Text

اکوکاردیوگرافی روشی غیرتهاجمی و سودمند برای ارزیابی مورفولوژی و عملکرد قلب محسوب می‌شود. در اکوکاردیوگرافی از الگوهای نمایشی متداول نظیر  مد روشنایی (B-mode)، مد حرکتی (M-mode) و داپلر (Doppler) به منظور تشخیص و یا پیگیری درمان استفاده می‌شود (6). با توجه به این که مد روشنایی برای مطالعه ساختارهای آناتومیکی قلب مناسب است، ابزاری مناسب برای اکوکاردیوگرافی تشخیصی محسوب می‌شود (7). اخیراً استفاده از اکوکاردیوگرافی در دامپزشکی رو به افزایش است و در تشخیص بیماری‌های قلبی در سگ به فراوانی مورد استفاده قرار می‌گیرد (4،9،11).

از آنجائیکه درک کامل و درست از نتایج اکوکاردیوگرافی مستلزم داشتن دانش کافی از آناتومی طبیعی مقاطع قلبی است، تصاویر شماتیک آناتومیکی، نمونه‌های تازه و یا فیکس شده قلب متناسب با تصاویر دو بعدی اکوکاردیوگرافی برای تفسیر نتایج آن کمک کننده است. برای این منظور مطالعات مختلفی جهت مقایسه برش‌های آناتومیکی قلب با نماهای مختلف اکوکاردیوگرافی در انسان صورت گرفته است (1،12). اخیراً قالب‌های رگی سیلیکونی از وریدهای ریوی قلب سگ تهیه و مطالعه آن برای درک بهتر نماهای مختلف اکوکاردیوگرافی این وریدها پیشنهاد شده است (2). علاوه برآن، برش‌های آناتومیکی قلب سگ با استفاده از تکنیک پلاستینیشن با نماهای مختلف اکوکاردیوگرافی مورد مقایسه قرار گرفت (5).

هدف از این مطالعه، تهیه مقاطع آناتومیکی قلب سگ با روشی ساده و مقایسه آن با تصاویر اکوکاردیوگرافی، جهت ارزیابی آناتومی داخلی قلب بهمراه جزئیات دقیق موقعیت‌های ساختاری نسبت بهم می‌باشد تا به عنوان الگویی در دسترس برای آموزش و مطالعه اکوکاردیوگرافی سگ مورد استفاده قرار گیرد.

 

مواد و روش کار

برای انجام عملیات اکوکاردیوگرافی،  سه قلاده سگ نژاد مخلوط  بالغ نر به ظاهر سالم و بدون علائم بالینی غیر طبیعی تهیه و پس از آماده سازی‌های معمول و تراشیدن موهای ناحیه فضای بین دنده‌ای سوم تا هفتم و حالت گماری مناسب، پس از استفاده از ژل تماسی در ناحیه مورد مطالعه، قلب هر کدام از حیوانات با کمک دستگاه اولتراسونوگرافی (Sonosite, micromaxx, USA) با پراب فیز 1 الی 3 مگا هرتز در رهیافت‌های استاندارد اکوکاردیوگرافی پارااسترنال راست با محور‌های کوتاه و بلند  (Right parasternal short and long axis) با الگوی نمایشی B-mode ارزیابی و تصاویر مربوطه اخذ گردید.

برای تهیه برش‌های آناتومیکی، قلب شش قلاده سگ که جهت انجام مطالعات دیگر آسان کشی شده بودند، پس از باز کردن حفره سینه‌ای و قطع عروق اصلی خارج گردید. در مورد هر کدام از قلب‌ها، پریکارد از اطراف قلب جدا و قلب جهت خروج هر گونه لخته با آب شستشو داده شد. سپس تمام عروق قلبی به غیر از ورید میانخالی خلفی و یک ورید بزرگ ریوی لیگاتور شدند. برای اتساع قلب حین فیکساسیون، فرمالین 10 درصد از طریق ورید میانخالی خلفی به داخل قلب تا اتساع دهلیز و بطن راست تزریق شد و ورید لیگاتور شد. برای اتساع قلب چپ نیز از روشی مشابه و از طریق ورید ریوی اقدام شد. پس از آن قلب‌ها در داخل فرمالین 10 درصد برای مدت 3 روز جهت فیکساسیون کامل غوطه ور شدند. پس از فیکساسیون، قلب‌ها از فرمالین خارج و بعد از شستشو با آب، بر اساس نماهای اکوکاردیوگرافی خط برش بر روی سطح قلب ترسیم و با چاقو برش زده شد و تصاویر لازم نیز اخذ گردید.

 

نتایج

در تمام قلب‌های تهیه شده با این روش، آناتومی خارجی قلب به همراه جزئیات کامل دهلیزها، عروق آوران و وابران شامل آئورت، وریدهای ریوی، شریان ریوی و وریدهای میانخالی قدامی و خلفی، بطن‌ها و شیار‌های کرونری و بین بطنی به وضوح قابل شناسایی بودند. به طورکلی، لبه قدامی قلب به طرف راست متمایل بوده و شیار کرونری دهلیزها را از بطن‌ها و شیارهای بین بطنی راست و چپ نیز بطن‌های چپ و راست را از هم جدا می‌کنند (تصویر 1).

علاوه برآن در این روش، حالت طبیعی ساختارها و حفرات داخلی قلب در هنگام برش به خوبی حفظ شده و قابل شناسایی بوده و برای تفسیر تصاویر اکوکاردیوگرافی مناسب بودند. بر این اساس، دهلیز و بطن راست نسبت به دهلیز و بطن چپ قدامی تر بوده و بطن‌ها نیز نسبت به دهلیزها عقب تر و متمایل به چپ قرار گرفته بودند.

تهیه مقاطع آناتومیک قلب بر اساس محور بلند اکوکاردیوگرافی مشکل بوده اما در عوض تهیه مقاطع آناتومیکی بر اساس محور کوتاه بسیار آسان بوده است. تصاویر برش‌های آناتومیکی قلب به همراه نماهای اکوکاردیوگرافی پارااسترنال راست (محور بلند و کوتاه) در تصاویر 3و2 نشان داده شده است. بر این اساس صحت مقاطع آناتومیکی تهیه شده بر اساس اکوکاردیوگرام‌های اخذ شده مورد ارزیابی قرار گرفت. 

برش‌های مربوط به محور بلند، عمود بر دیواره قلبی بوده و با ایجاد دو برش در قلب، دو نمای اکوکاردیوگرافی از آن بدست آمد. محدوده برش اول از قسمت راسی بطن‌ها تا قاعده قلب صورت گرفت که در آن آئورت بدون برش باقی ماند. در این مقطع چهار حفره قلبی به همراه دریچه‌های دهلیزی-بطنی دیده می‌شود که در این حالت سپتوم قلب حفرات قلبی چپ و راست را از هم جدا می‌سازد (تصویرa-a’’2). برش دوم به صورت عمقی‌تر ایجاد و محل منشأ شریان آئورت از بطن چپ در آن دیده شد (تصویرb-b’’2).

برش‌های محور کوتاه، بطور عرضی از قاعده قلب به طرف راس آن ایجاد گردید. در برش اول (نزدیک به قاعده قلب) ریشه آئورت مابین دو بطن راست و چپ دیده می‌شود (تصویرa-a’’3). در برش بعدی که در قسمت‌های میانی قلب ایجاد شد، دو بطن چپ و راست بهمراه سپتوم مابین آن‌ها دیده می‌شود. ضمناً عضله پاپیلری مربوط به میترال نیز متصل به جدار بطن چپ دیده می‌شود (تصویر b-b’’3).  برش آخر نزدیک به راس قلب ایجاد و حفرات دو بطن با نمای ترابکولار نمایان است (تصویر c-c’’3).

 

بحث

در این مطالعه، مقاطع آناتومیکی قلب که با روش ساده اتساع و غوطه ورسازی در فرمالین تهیه شد، جزئیات آناتومیکی قلب سگ را در تصاویر اکوکاردیوگرافی با نماهای رایج (پارااسترنال راست با محور بلند و کوتاه) به خوبی نشان داد و همبستگی مطلوبی بین آن‌ها مشاهده شد.

Poels و همکاران (1994)، تصاویر شماتیک آناتومیکی را با تصاویر اکوکاردیوگرافی قلب سگ مورد مقایسه قرار دادند و آن را منبعی مناسب برای آموزش و تدریس اکوکاردیوگرافی معرفی کردند (9). مقاطع آناتومی ارتباطات فضایی ساختارهای پیچیده داخل قلب نظیر دریچه‌ها و سپتوم‌های قلبی را نشان می‌دهد. از آنجائیکه مقاطع آناتومیکی تهیه شده در این مطالعه علاوه بر دو بعد، دارای بعد سوم (ضخامت) نیز می‌باشد، جزئیات آناتومی داخلی قلب را جهت تفسیر اکوکاردیوگرام بهتر نشان می‌دهد و نسبت به تصاویر شماتیک دارای مزیت است (7و2).

Gómez و همکاران (2012)، مقاطع آناتومیکی تهیه شده با استفاده از تکنیک پلاستینیشن را با نماهای اکوکاردیوگرافی سگ مقایسه کردند (5). اگرچه تهیه مقاطع آناتومیکی با استفاده از سیلیکون در تکنیک پلاستینیشن برای مطالعات آناتومیکی بسیار مناسب است و نمونه‌های تهیه شده دارای دوام و قوام مناسب هستند اما تهیه این مقاطع گران و زمان بر بوده و نیازمند مواد مصرفی فراوان و نیز تجهیزات ویژه برودت و خلا می‌باشد.

باید درنظر داشت که یکی از معایب فیکساسیون و برش قلب با روش تحقیق حاضر، استفاده از فرمالین و مضرات مربوط به آن است که استفاده از تکنیک پلاستینیشن نسبت به آن برتری دارد. از طرف دیگر تزریق و پمپ فرمالین در حفرات قلبی علیرغم اینکه اختلالی در تفسیر ارتباطات ساختارهای داخلی قلب بوجود نمی‌آورد اما بدلیل مقاومت کم عضلات قلبی منجربه اتساع بیش از حد دهلیز و بطن راست می‌شود. همچنین تکنینک پمپ فرمالین که حتی در مرحله فیکساسیون روش پلاستینیشن نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد (5)، امکان داشتن نمای سیستول را در مقاطع آناتومیکی از بین می‌برد که از معایب این روش محسوب می‌شود.

در مجموع، ثبوت قلب با روش پمپ فرمالین در حفرات قلبی به آسانی و با هزینه کم قابل انجام است و برش‌های قلبی با الگوی ارائه شده در این مقاله قابل تهیه است. براین أساس با آگاهی از موقعیت حفرات قلبی و نیز آناتومی خارجی قلب ضمن الگو قرار دادن نشان‌های آناتومیکی نمایش داده شده، می‌توان برش‌های مناسب از قلب‌های فیکس شده در فرمالین را براساس نماهای اکوکاردیوگرافی مربوطه به راحتی ایجاد و برای آموزش اکوکاردیوگرافی مورد استفاده قرار داد.

 

تشکر وقدردانی

نویسندگان مقاله بر خود لازم دانند از حوزه معاونت محترم پژوهشی دانشگاه تهران تشکر و قدردانی نمایند.

 

تعارض در منافع

بین نویسندگان  هیچ گونه تعارض در منافع  گزارش نشده است.

References

Anderson, R. H., Ho, S. Y., Brecker, S. J. (2001). Anatomic basis of cross-sectional echocardiography. Heart, 85(6), 716-20.
Barr, F. (1990) Diagnostic ultrasound in the dog and cat. Blackwell Science Ltd. Oxford, UK. p. 193.
Brewer, F. C., Moïse, N. S., Kornreich, B. G., Bezuidenhout, A.J. (2012). Use of computed tomography and silicon endocasts to identify pulmonary veins with echocardiography. J Vet Cardiol, 14(1), 293-300. https://doi.org/10.1016/j.jvc.2012.02.004 PMID: 22386718
Chetboul, V., Tissier, R. (2012). Echocardiographic assessment of canine degenerative mitral valve disease. J Vet Cardiol, 14(1), 127-48. https://doi.org/10.1016/j.jvc.2011.11.005 PMID: 22366573
Gómez, A., Del Palacio, J. F., Latorre, R., Henry, R. W., Sarriá, R., Albors, O. L. (2012). Plastinated heart slices aid echocardiographic interpretation in the dog. Vet Radiol Ultrasound,  53(2), 197-203. https://doi.org/10.1111/j.1740-8261.2011.01880.x PMID: 22092521
Henik, R. A. (1995). Echocardiography and Doppler ultrasound. In: Miller, M. S., Tilley, L. P., Manual of Canine and Feline Cardiology. (2nd ed.) W. B. Saunders, Philadelphia, USA. p.75-107.
Menciotti, G., Borgarelli M., Aherne, M., Hagstorm, J., Ljungvall, I., Lahmers, S.M., Abbott, J.A. (2016). Assessment of mitral valve morphology using three-dimensional echocardiography. Feasibility and reference values. J Vet Cardiol, 18, 156-167. https://doi.org/10.1016/j.jvc.2015.11.002 PMID: 2312
Oyama, M. A. (2004). Advances in echocardiography. Vet Clin Small Anim Pract, 34, 1083-1104. https://doi.org/10.1016/j.cvsm.2004.05.004 PMID: 15325471
Otoni, C., Abbott, J. A. (2012). Mitral valve dysplasia characterized by isolated cleft of the anterior leaflet resulting in fixed left ventricular outflow tract obstruction. J Vet Cardiol, 14(1), 301-5. https://doi.org/10.1016/j.jvc.2012.01.010 PMID: 22377653
Poels, P., Simoens, P., Putcuyps, I. (1994). Spatial organization of the canine heart: anatomic and echocardiographic aspects. Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift, 63, 7-18.
Savarino, P., Borgarelli, M., Tarducci, A., Crosara, S., Bello, N. M., Margiocco, M. L. (2012). Diagnostic performance of P wave duration in the identification of left atrial enlargement in dogs. J Small Anim Pract, 53(5), 267-27. https://doi.org/10.1111/j.1748-5827.2012.01200.x PMID: 22512699
Zanchetta, M., Rigatelli, G., Pedon, L., Zennaro, M., Dimopoulous, K., Onorato, E., Frescura, C., Maiolino, P., Thiene, G., Angelini, A. (2005). Intracardiac echocardiography: gross anatomy and magnetic resonance correlations and validations. Int J Cardiovasc Imaging, 21(4), 391-401. https://doi.org/10.1007/s10554-004-5809-9 PMID: 16047120
Journal of Veterinary Research
Volume 74, Issue 2
June 2019
Pages 255-260

Files

Share

How to cite

Statistics