Gli autori desiderano ringraziare Jeanette Hayes-Klug e Kelly Anderson per la gestione della colonia muntjac, il Dr. Alan Young per averci presentato il muntjac e il Signor Cleve Tedford di Cervid Solutions Inc. Questo lavoro è stato supportato dalla sovvenzione NIH R01AI093634.

1. Preparazione procedurale
Tutte le procedure sugli animali descritte sono state riviste e approvate dall'Institutional Animal Care and Use Committee della Colorado State University, un'associazione per la valutazione e l'accreditamento della cura degli animali di laboratorio (AAALAC), istituzione accreditata Intl..
<ol><li>Prima dell'esame, immobilizzare gli animali utilizzando adeguati protocolli di sedazione o anestesia per fornire rilassamento e consentire un posizionamento appropriato. Un gestore trattiene il cervo mentre una seconda persona somministra la sedazione all'animale. Nota: Gli autori hanno trovato la seguente combinazione per fornire una sedazione efficace in questa specie: butorfanonolo (0,45 mg/kg), azaperone (0,035 mg/kg) e medetomidina (0,04 mg/kg), somministrato per via intramuscolare nei muscoli glutei.</li>
	<li>Una volta che la sedata ha raggiunto un piano di sedazione che consente una manipolazione conforme, posizionarla in rimescenza dorsale o laterale su una tabella d'esame o all'interno di un trogolo a V. Elevare leggermente la testa, il collo e il torace (circa 20-30°) per ridurre il rischio di rigurgito e aspirazione del contenuto di rumine e per facilitare una corretta ventilazione durante la procedura. Nota: Nella maggior parte delle cervidi o di altre specie di ruminanti, gli ultrasuoni addominali vengono eseguiti negli animali in piedi; tuttavia, le piccole dimensioni e le considerazioni comportamentali di questa specie richiedono una sedazione pesante per l'esame e il posizionamento sternale è quindi più difficile e può precludere un'efficace tecnica di imaging. Il posizionamento dell'animale a metà strada tra la reclinanza sternale e laterale può essere ideale per ridurre il rischio di rigurgito e ipoventilazione e dovrebbe essere considerato, se possibile. In qualsiasi posizione reclinata, è fondamentale monitorare attentamente le respirazioni degli animali e interrompere immediatamente l'esame e mettere l'animale in rimpipisurazione sternale se si nota rigurgito o ipoventilazione.</li>
	<li>Se necessario, ritagliare i capelli dall'area dell'addome da esaminare al fine di ottenere un contatto adeguato tra l'impronta del trasduttore e la pelle. Nota: Nella gestazione precoce, le prove della gravidanza possono essere rilevate nell'addome caudale vicino alle ghiandole mammarie. Questa regione del muntjac è tipicamente senza peli, e quindi la rasatura potrebbe non essere indicata al momento. Man mano che il feto cresce e l'utero si distenta per occupare una posizione più cranale nell'addome, il ritaglio dei capelli sarà necessario prima dell'imaging. Si deve fare attenzione a evitare di causare traumi meccanici alla pelle, comprese le lacerazioni da lamette da barba o lesioni termiche da tosaerba elettriche.</li>
	<li>Posizionare l'unità ad ultrasuoni in una posizione che consenta al tecnico di visualizzare facilmente il monitor durante l'esecuzione dell'esame con la mano dominante. Inserire nel sistema informazioni sull'identificazione degli animali (nome, numero di identificazione, ecc.)per etichettare automaticamente le immagini e i loop video salvati.</li>
</ol>2. Esame ecografico riproduttivo transabdominale
<ol><li>Applicare una generosa quantità di gel di accoppiamento acustico sull'addome caudale.</li>
	<li>Posizionare un trasduttore lineare curvo a 5-10 MHz sulla pelle dell'addome caudale, immediatamente cranica al pube, e spostarla lentamente in direzione cranica per valutare le strutture all'interno della cavità pelvica. Scansiona i quadranti sinistro e destro dell'addome caudale per valutare entrambe le corna dell'utero bicornuato del muntjac. Nota: L'ecografia addominale completa comporta la valutazione di tutti i visceri addominali, inclusi fegato, reni, milza, tratto gastrointestinale, vescica urinaria e tratto riproduttivo. Ai fini di questo protocollo, solo l'esame della gravidanza sarà discusso in dettaglio; tuttavia, la normale comparsa di altri organi addominali caudali dovrebbe essere riconosciuta in quanto è probabile che queste strutture si incontrino durante il corso dello studio. Gli organi più comunemente visti in questa posizione includono segmenti del tratto gastrointestinale, della vescica urinaria e del tratto riproduttivo. L'intestino grande e tenue è identificato dall'aspetto tipicamente stratificato della parete intestinale. Il lume può essere pronunciato o meno a seconda del tipo e della quantità di contenuto, che può includere fluido, gas, mucose o particelle di cibo. La vescica urinaria può essere difficile da identificare a meno che non sia distesa con l'urina e gli strati della parete della vescica siano significativamente meno distinti di quelli dell'intestino. Oltre all'utero, le ovaie possono anche essere trovate sugli ultrasuoni del tratto riproduttivo del muntjac femminile. Le ovaie appariranno come strutture ovoidali vicino al polo caudale dei reni e il loro aspetto potrebbe cambiare nel corso del ciclo estroso. La presenza di molteplici follicoli maturi pieni di liquidi all'interno della corteccia è suggestiva dell'estro. Nota: Ruotando e/o "sventolando" la testa di scansione del trasduttore, le strutture possono essere valutate in piani trasversali o sagittali.<ol>
<li>Se necessario per differenziare un utero gravid dalla vescica urinaria, svuotare manualmente la vescica applicando una leggera pressione sull'addome caudale o posizionando un catetere urinario e ripetendo la scansione. Nota: L'espressione manuale della vescica deve essere tentata solo quando l'animale si trova in una posizione sternale o eretta, il che facilita un orientamento più naturale dei visceri addominali e riduce il rischio di traumi ad altre strutture. L'utero può anche essere differenziato dalla vescica urinaria valutando lo spessore della parete dell'organo. Lo spessore tipico di una vescica moderatamente distesa è di circa 1,4 mm24, mentre gli autori hanno scoperto che la parete più muscolosa dell'utero gravid nel muntjac generalmente misura tra 7-8 mm. Nota: La gravidanza precoce è difficile da diagnosticare definitivamente a causa della mancanza di strutture fetali identificabili, e infatti la prima indicazione di gravidanza può essere semplicemente una piccola tasca fluida nell'addome caudale. Se visto in questo momento, l'embrione in via di sviluppo apparirà come una struttura iperecoica, ovoiida a amorfa all'interno dell'utero (Figura 1).</li>
	</ol></li>
	<li>Apportare modifiche alla profondità, alla frequenza e al guadagno, se necessario, per migliorare il contrasto e i dettagli dell'immagine. Nota:frequenze più alte sono associate a lunghezze d'onda più corte, che sono necessarie per migliorare la risoluzione dell'immagine. La maggior parte dei trasduttori è in grado di operare all'interno di un intervallo di frequenze (ad esempio, 6-10 MHz)24. La frequenza può essere regolata utilizzando i controlli dello scanner sull'unità ad ultrasuoni e l'aumento della frequenza si tradurrà in un'immagine più chiara. L'aumento della frequenza diminuisce contemporaneamente la profondità della penetrazione delle onde sonore; pertanto, la riduzione della frequenza può essere necessaria per visualizzare strutture più profonde, ma la risoluzione può diventarecompromessa 24. Per questo motivo è importante selezionare la frequenza più alta possibile per raggiungere la profondità del tessuto desiderata. Le regolazioni dei controlli di guadagno altereranno l'amplificazione delle onde sonore che ritornano al trasduttore dai tessuti e influenzeranno il grado di contrastonell'immagine 24. Il guadagno dovrebbe essere impostato su un punto in cui si ottiene un contrasto ottimale tra tessuti iperecoici e ipoecoici, e queste impostazioni potrebbero dover essere regolate a seconda delle strutture che vengono immagini.</li>
</ol>3. Ottenere misurazioni fetali
Nota: L'età gestazionale in molte specie animali domestiche può essere stimata utilizzando intervalli di riferimento stabiliti per le misurazioni fetali ottenute dall'esame ecografico. Le misure più comunemente utilizzate includono la lunghezza dritta della groppa della corona (SCRL), la profondità del torace (CD) e la lunghezza della testa (HL)17. Sebbene non siano ancora stati raccolti dati sufficienti per sviluppare linee guida affidabili sull'età gestazionale nel cervo muntjac di Reeves, possono essere raccolte misurazioni per iniziare a stabilire questi riferimenti. La frequenza cardiaca fetale (FHR) è stata mostrata in altre specie di cervidi e ruminanti per aumentare linearmente man mano che la gestazione progredisce fino a un certo punto (tipicamente intorno al giorno 60 di gestazione), quando la frequenza cardiaca inizia adiminuire 17. FHR può essere usato per stimare l'età gestazionale in combinazione con altre osservazioni ecografiche, tuttavia è più comunemente usato come misura della vitalitàfetale 17,24. FHR è stato calcolato nel muntjac di Reeves già 35 giorni dopo l'accoppiamento osservato.
<ol><li>Per misurare SCRL, individuare l'utero sul monitor e apportare sottili regolazioni alla posizione del trasduttore fino ad ottenere una visione sagittale dell'intero feto(figure 2 e 3). Congelare l'immagine e misurare la distanza tra l'aspetto più dorsale del cranio e la base dell'osso sacro (Figure 2 e 3).</li>
	<li>Per misurare il CD, ottenere una visione sagittale del feto (la stessa immagine può essere usata per misurare scrl) e misurare la distanza tra gli aspetti dorsali e ventrali del torace (Figure 2 e 3).</li>
	<li>Per misurare HL, utilizzando la stessa vista sagittale del feto descritta per le misurazioni SCRL e CD, misurare la distanza dalla cresta occipitale alla base del naso(figure 2 e 3).</li>
	<li>Per calcolare la frequenza cardiaca fetale, identificare il cuore all'interno della cavità toracica del feto visualizzandone le contrazioni ritmiche. Calcola la frequenza cardiaca contando il numero di contrazioni (battiti cardiaci) che si verificano entro un periodo di tempo di 1 minuto. Nota: Se l'unità ad ultrasuoni utilizzata ha capacità Doppler, questa funzione può essere utilizzata per aiutare ulteriormente a distinguere il cuore da altri movimenti fetali non specifici.</li>
	<li>Verificare che tutte le immagini e i cicli video salvati includano tutte le informazioni identificative necessarie, inclusi il nome o il numero dell'animale, la data, le misurazioni e le etichette di struttura appropriate.</li>
</ol>4. Conclusioni procedurali e recupero
<ol><li>Rimuovere tutto il gel di contatto ad ultrasuoni residuo dall'addome dell'animale utilizzando un panno morbido o asciugamani di carta. Pulire il gel dal trasduttore prima della conservazione.</li>
	<li>Se si utilizza il protocollo di sedazione descritto al punto 1.1, somministrare atipamezolo per via sottocutanea ad una dose di 0,25 mg/kg per invertire gli effetti della medetomidina. Se si utilizza un protocollo di sedazione diverso in cui è disponibile un antagonista, somministrare questo agente all'animale secondo dosaggi pubblicati al termine della procedura per accelerare il recupero.</li>
	<li>Posizionare il muntjac su una superficie morbida in recumbency sternale, con la testa leggermente elevata per ridurre il rischio di rigurgito e aspirazione del contenuto di rumine. Monitorare l'animale da vicino fino a quando non è completamente recuperato e in grado di ammbularsi intorno al recinto senza assistenza.</li>
</ol>

<ol>
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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Questo protocollo descrive l'applicazione dell'ultrasonografia transabdominale per la diagnosi di gravidanza nel cervo muntjac di Reeves. Coerentemente con altri studi ecografici, le attrezzature appropriate e la competenza tecnica sono indispensabili per un esame riproduttivo riuscito della causa muntjac. Un'attenta revisione dell'anatomia di base dei mammiferi, dei principi fisici degli ultrasuoni diagnostici e del tipico aspetto ultrasonografico dei visceri addominali aii contribuirà alla riduzione delle diagnosi err...

L'esame ultrasonografico è un metodo ben descritto di diagnosi di gravidanza neibovini 1,pecore 2,3,capre 4,cavalli 5,animali dacompagnia 6,7e altre specie animali domestiche. Questa modalità di imaging è stata anche identificata come uno strumento prezioso per il rilevamento della gravidanza e la stima dell'età fetale in diverse specie di cervidi incattività, tra cui daini 8-11,cervi rossi 12-16,cervi sika Hokkaido17e renne18,19. In molti casi, l'ultrasonografia ha prodotto tassi di precisione più elevati rispetto ad altri meccanismi di rilevamento della gravidanza, come il progesterone sierica o l'analisi della glicoproteina associata allagravidanza 9,18. Inoltre, la visualizzazione ultrasonografica del tratto riproduttivo può fornire ulteriori informazioni riguardanti la vitalità fetale, l'età gestazionale e l'identificazione delle anomalie dello sviluppo che altrimenti sarebbero difficili da valutare. L'utilità dell'ultrasonografia per valutare lo stato riproduttivo suggerisce che questa metodologia dovrebbe essere adattata ad altre specie in cui vengono utilizzati programmi di riproduzione attivi.
I cervi muntjac di Reeves(Muntiacus reevesi)sono una piccola specie di cervide originaria del sud-est asiatico20. Mentre il ciclo riproduttivo di questi animali non è ben caratterizzato nei loro territori nativi, gli studi sulle popolazioni selvatiche in alcune parti dell'Inghilterra meridionale hanno migliorato la comprensione dei loro modelliriproduttivi 20. A differenza della maggior parte dei cervidi, il muntjac di Reeves sembra riprodursi tutto l'anno, senza apparenti picchi diceri stagionali 20-22. Il muntjac femminile in genere dà alla luce un singolo cerbiatto dopo un periodo di gestazione di 210 giorni e entra in modo affidabile in un estro postpartum entro 24ore 20-22. Ciò non concepisce durante questo periodo postpartum tornerà all'estro circa 24-25 giorni dopo20. In situazioni di captive, la riproduzione è tipicamente ottenuta dall'alloggiamento fa con uno o più maschi intatti. Questo sistema produce tassi di concepimento soddisfacenti e richiede poche competenze tecniche per il personale, tuttavia date di riproduzione esatte sono difficili, se non impossibili, da determinare.
I muntjac sono comunemente usati negli studi citogenetici a causa dell'ampia gamma di numeri cromosomici diploidi e dell'alto tasso di diversificazione cariotipica tra le diversespecie 23. Questi animali sono attualmente allo studio anche come modello di patogenesi e trasmissione della malattia da prione, con particolare interesse posto sullo studio della trasmissione verticale della malattia da sprecare cronica (CWD) nei cervidi. L'importanza del muntjac in una serie di diverse applicazioni di ricerca suggerisce che dovrebbero essere stabilite tecnologie riproduttive migliorate per integrare le attuali procedure investigative. In particolare, i meccanismi non invasivi per valutare il periodo gestazionale potrebbero potenzialmente chiarire le variazioni critiche nelle prestazioni riproduttive e nella crescita e sviluppo fetale in diverse condizioni sperimentali. Inoltre, lo sviluppo di riferimenti di misurazione fetale in tempo reale sarebbe potenzialmente prezioso per stimare l'età gestazionale in situazioni in cui le date di riproduzione non possono essere determinate. Studi precedenti hanno descritto meccanismi per l'uso di misurazioni fetali, come la lunghezza della groppa della corona (CRL), la profondità toracica (CD) e la lunghezza della testa (HL) per stimare lo stadio approssimativo di gestazione nella specie cervida11-14, 16,17. Inoltre, alcuni di questi studi hanno anche stabilito linee guida che descrivono quando specifiche pietre miliari dello sviluppo, come la mineralizzazione scheletrica o il battito cardiaco fetale,possono essere identificate 8-19. Mentre questi dati possono essere utili per aiutare a guidare l'analisi degli ultrasuoni riproduttivi nel muntjac, la maggior parte delle altre specie di cervidi studiate hanno dimensioni corporee molto più grandi e periodi gestazionali più lunghi, riducendo il valore trascizionale di questi studi per applicazioni muntjac.
Il protocollo qui delineato descrive l'ultrasonografia transabdominale del muntjac femminile ai fini della diagnosi e del monitoraggio della gravidanza. L'esecuzione riuscita di questo protocollo può facilitare il rilevamento e la valutazione precoce della crescita e dello sviluppo fetale. Questa tecnica ha preziose applicazioni nello svolgimento di studi che studiano la riproduzione, nello sviluppo utero o la trasmissione verticale di malattie infettive in un piccolo modello cervice e può anche essere utile per scopi clinici nelle operazioni di riproduzione in cattività.

<table><tbody><tr><td>Butorphanol tartrate (Torbugesic) (0.45 mg/kg)</td><td>Fort Dodge Animal Health, Fort Dodge, Iowa</td><td>NADA 135-780</td><td></td></tr><tr><td>Azaperone tartrate (0.035 mg/kg)</td><td>ZooPharm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Medetomidine HCl (0.04 mg/kg)</td><td>ZooPharm</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ultrasound contact gel</td><td>Medline, Mundelein, Illinois</td><td>MDS092005</td><td></td></tr><tr><td>Atipamezole hydrochloride (Antisedan) (0.25 mg/kg)</td><td>Orion Corporation, Espoo, Finland</td><td>NADA 141-033</td><td></td></tr><tr><td>V-trough (optional)</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Animal may be supported in dorsal recumbency on a standard examination table or other surface without the use of a V-trough</td></tr><tr><td>Electrical clippers or razor blades for hair removal</td><td>Oster, McMinnville, Tennessee</td><td>78005-140</td><td></td></tr><tr><td>Ultrasound system: Ibex Pro portable ultrasound</td><td>E.I. Medical Imaging, Loveland, CO</td><td>Ibex Pro</td><td></td></tr><tr><td>5-10 MHz transducer: CL3.8 5-2.5 MHz 60 mm curved linear array</td><td>E.I. Medical Imaging, Loveland, CO</td><td>290420</td><td></td></tr><tr><td>3 ml syringes</td><td>Covidien</td><td>1.18E+09</td><td></td></tr><tr><td>22 G needles</td><td>Covidien</td><td>8.88E+09</td><td></td></tr></tbody></table>

transabdominal ultrasound for pregnancy diagnosis in reeves' muntjac deer

I cervi muntjac di Reeves(Muntiacus reevesi)sono una piccola specie cervide originaria del sud-est asiatico e sono attualmente in fase di studio come potenziale modello di trasmissione e patogenesi della malattia da prioni. La trasmissione verticale è un'area di interesse tra i ricercatori che studiano le malattie infettive, compresa la malattia da prioni, e queste indagini richiedono metodi efficienti per valutare gli effetti dell'infezione materna sulle prestazioni riproduttive. L'esame ultrasonografico è uno strumento consolidato per diagnosticare la gravidanza e valutare la salute fetale in moltespecie animali 1-7, tra cui diverse specie di cervidi d'allevamento8-19, tuttavia questa tecnica non è stata descritta nel cervo muntjac di Reeves. Qui descriviamo l'applicazione di ultrasuoni transabdominali per rilevare la gravidanza in muntjac fa e per valutare la crescita fetale e lo sviluppo durante il periodo gestazionale. Utilizzando questa procedura, gli animali in gravidanza sono stati identificati già 35 giorni dopo l'accoppiamento doe-buck e questo era un mezzo efficace per monitorare in sicurezza la gravidanza a intervalli regolari. Gli obiettivi futuri di questo lavoro includeranno la definizione di normali riferimenti di misurazione fetale per la stima dell'età gestazionale, la determinazione della sensibilità e della specificità della tecnica per la diagnosi della gravidanza in varie fasi della gestazione e l'identificazione di variazioni nella crescita e nello sviluppo fetale in diverse condizioni sperimentali.

Utilizzando il protocollo qui descritto, la gravidanza può essere diagnosticata e monitorata nel cervo muntjac di Reeve con tecniche minimamente invasive. Il primo momento in cui la gravidanza poteva essere rilevata dagli autori era di circa 35 giorni dopo il comportamento di accoppiamento osservato.
Nelle prime fasi della gestazione, la gravidanza è stata diagnosticata visualizzando un utero pieno di liquidi identificato come uno spazio anecoico nell'addome caudale. All'interno dell'utero, ...

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Transabdominal Ultrasound for Pregnancy Diagnosis in Reeves' Muntjac Deer

L'ecografia transabdominale è descritta come un mezzo efficace e non invasivo per valutare lo stato riproduttivo nel cervo muntjac di Reeves. Questi metodi possono essere utilizzati per ottenere la diagnosi precoce della gravidanza e per valutare la vitalità fetale. Le applicazioni future di questa tecnica includono la stima dell'età gestazionale e gli effetti della malattia materna sullo sviluppo fetale.

Ecografia transabdominale per la diagnosi di gravidanza nel cervo Muntjac di Reeves

Reeves' muntjac deer (Muntiacus reevesi) are a small cervid species native to southeast Asia, and are currently being investigated as a potential model of ...

transabdominal-ultrasound-for-pregnancy-diagnosis-reeves-muntjac

Research

JoVE Journal

Medicine

10.3K Views.  Colorado State University. L'ecografia transabdominale è descritta come un mezzo efficace e non invasivo per valutare lo stato riproduttivo nel cervo muntjac di Reeves. Questi metodi possono essere utilizzati per ottenere la diagnosi precoce della gravidanza e per valutare la vitalità fetale. Le applicazioni future di questa tecnica includono la stima dell'età gestazionale e gli effetti della malattia materna sullo sviluppo fetale.

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Murine Fetal Echocardiography

Transgenic mice displaying abnormalities in cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding the molecular mechanisms underlying both normal cardiovascular function and the pathophysiological basis of human cardiovascular disease. Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development 1-3. In order to study the role of genetic or pharmacologic alterations in the early development of cardiac function, ultrasound imaging of the live fetus has become an important tool for early recognition of abnormalities and longitudinal follow-up. Noninvasive ultrasound imaging is an ideal method for detecting and studying congenital malformations and the impact on cardiac function prior to death 4. It allows early recognition of abnormalities in the living fetus and the progression of disease can be followed in utero with longitudinal studies 5,6. Until recently, imaging of fetal mouse hearts frequently involved invasive methods. The fetus had to be sacrificed to perform magnetic resonance microscopy and electron microscopy or surgically delivered for transillumination microscopy. An application of high-frequency probes with conventional 2-D and pulsed-wave Doppler imaging has been shown to provide measurements of cardiac contraction and heart rates during embryonic development with databases of normal developmental changes now available 6-10. M-mode imaging further provides important functional data, although, the proper imaging planes are often difficult to obtain. High-frequency ultrasound imaging of the fetus has improved 2-D resolution and can provide excellent information on the early development of cardiac structures 11.

Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development. High-frequency ultrasound imaging has improved 2-D resolution and can provide excellent information on early cardiac development and is an ideal method to detect the impact on cardiac structure and function prior to death.

Murine ecocardiografia fetale

Transgenic mice displaying abnormalities in  cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding  the molecular mechanisms ...

Ricerca

Medicina

A Novel Use of Three-dimensional High-frequency Ultrasonography for Early Pregnancy Characterization in the Mouse

High-frequency ultrasonography (HFUS) is a common method to non-invasively monitor the real-time development of the human fetus in utero. The mouse is routinely used as an in vivo model to study embryo implantation and pregnancy progression. Unfortunately, such murine studies require pregnancy interruption to enable follow-up phenotypic analysis. To address this issue, we used three-dimensional (3-D) reconstruction of HFUS imaging data for early detection and characterization of murine embryo implantation sites and their individual developmental progression in utero. Combining HFUS imaging with 3-D reconstruction and modeling, we were able to accurately quantify embryo implantation site number as well as monitor developmental progression in pregnant C57BL6J/129S mice from 5.5 days post coitus (d.p.c.) through to 9.5 d.p.c. with the use of a transducer. Measurements included: number, location, and volume of implantation sites as well as inter-implantation site spacing; embryo viability was assessed by cardiac activity monitoring. In the immediate post-implantation period (5.5 to 8.5 d.p.c.), 3-D reconstruction of the gravid uterus in both mesh and solid overlay format enabled visual representation of the developing pregnancies within each uterine horn. As genetically engineered mice continue to be used to characterize female reproductive phenotypes derived from uterine dysfunction, this method offers a new approach to detect, quantify, and characterize early implantation events in vivo. This novel use of 3-D HFUS imaging demonstrates the ability to successfully detect, visualize, and characterize embryo-implantation sites during early murine pregnancy in a non-invasive manner. The technology offers a significant improvement over current methods, which rely on the interruption of pregnancies for gross tissue and histopathologic characterization. Here we use a video and text format to describe how to successfully perform ultrasounds of early murine pregnancy to generate reliable and reproducible data with reconstruction of the uterine form in mesh and solid 3-D images.

Mice are widely used to study gestational biology. However, pregnancy termination is required for such studies which precludes longitudinal investigations and necessitates the use of large numbers of animals. Therefore, we describe a non-invasive technique of high-frequency ultrasonography for early detection and monitoring of post-implantation events in the pregnant mouse.

Un uso novello di tridimensionale ad alta frequenza l'ecografia per la caratterizzazione di gravidanza precoce nel topo

High-frequency ultrasonography (HFUS) is a common method to non-invasively monitor the real-time development of the human fetus in utero. The mouse is ...

Biologia dello sviluppo

Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ultrasound and fetal echocardiography. Increasingly, these imaging modalities are being employed clinically to examine cardiac function and assess wellbeing in utero, thereby guiding timing of birth decisions. Here, we used a rabbit model of IUGR that allows analysis of cardiac function in a clinically relevant way. Using isoflurane induced anesthesia, IUGR is surgically created at gestational age day 25 by performing a laparotomy, exposing the bicornuate uterus and then ligating 40-50% of uteroplacental vessels supplying each gestational sac in a single uterine horn. The other horn in the rabbit bicornuate uterus serves as internal control fetuses. Then, after recovery at gestational age day 30 (full term), the same rabbit undergoes examination of fetal cardiac function. Anesthesia is induced with ketamine and xylazine intramuscularly, then maintained by a continuous intravenous infusion of ketamine and xylazine to minimize iatrogenic effects on fetal cardiac function. A repeat laparotomy is performed to expose each gestational sac and a microultrasound examination (VisualSonics VEVO 2100) of fetal cardiac function is performed. Placental insufficiency is evident by a raised pulsatility index or an absent or reversed end diastolic flow of the umbilical artery Doppler waveform. The ductus venosus and middle cerebral artery Doppler is then examined. Fetal echocardiography is performed by recording B mode, M mode and flow velocity waveforms in lateral and apical views. Offline calculations determine standard M-mode cardiac variables, tricuspid and mitral annular plane systolic excursion, speckle tracking and strain analysis, modified myocardial performance index and vascular flow velocity waveforms of interest. This small animal model of IUGR therefore affords examination of in utero cardiac function that is consistent with current clinical practice and is therefore useful in a translational research setting.

We describe examination of fetal cardiac function with contemporary functional fetal echocardiography and fetoplacental Doppler ultrasound using the VisualSonics VEVO 2100 microultrasound in a surgically induced model of intrauterine fetal growth restriction in a rabbit.

L&#39;ecocardiografia fetale e Pulsed-Doppler ad ultrasuoni in un modello di coniglio di ritardo di crescita intrauterino

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ...

High Frequency Ultrasound for the Analysis of Fetal and Placental Development In Vivo

Ultrasound imaging is a widespread method used to detect organ anomalies and tumors in human and animal tissues. The method is non-invasive, harmless, and painless, and the application is easy, fast, and can be done anywhere, even with mobile devices. During pregnancy, ultrasound imaging is standardly used to closely monitor fetal development. The technique is important to assess intrauterine growth restriction (IUGR), a pregnancy complication with short- and long-term health consequences for both the mother and fetus. Understanding the process of IUGR is indispensable for developing effective therapeutic strategies. 
The ultrasound system used in this manuscript is an ultrasound device produced for the analysis of small animals and can be used in various research fields, including pregnancy research. Here we describe the usage of the system for in vivo analysis of fetuses from natural killer (NK) cell/mast cell (MC)-deficient mothers that give birth to growth-restricted pups. The protocol includes preparation of the system, handling of the mice before and during measurements, and the usage of the B-mode, color doppler mode, and pulse-wave doppler mode. Fetal size, placental size, and blood supply to the fetus were analyzed. We found reduced implantation sizes and smaller placentas in NK/MC-deficient mice from mid-gestation onwards. In addition, MC/NK-deficiency was associated with absent and reversed end diastolic flow in the fetal Arteria umbilicalis(UmA) and an elevated resistance index. The methods described in the protocol can easily be used for related and non-related research topics.

High Frequency Ultrasound for the Analysis of Fetal and Placental Development In Vivo

Here we describe the technique of high frequency ultrasound for in vivo analysis of fetuses in mice. This method allows the follow-up of fetuses and the analysis of placental parameters as well as maternal and fetal blood flow throughout pregnancy.

Ultrasuono ad alta frequenza per l'analisi dello sviluppo fetale e placentare In Vivo

Ultrasound imaging is a widespread method used to detect organ anomalies and tumors in human and animal tissues. The method is non-invasive, harmless, and ...

Non-Invasive Ultrasound Assessment of Endometrial Cancer Progression in Pax8-Directed Deletion of the Tumor Suppressors Arid1a and Pten in Mice

Uterine cancers can be studied in mice due to the ease of handling and genetic manipulation in these models. However, these studies are often limited to assessing pathology post-mortem in animals euthanized at multiple time points in different cohorts, which increases the number of mice needed for a study. Imaging mice in longitudinal studies can track the progression of disease in individual animals, reducing the number of mice needed. Advances in ultrasound technology have allowed for the detection of micrometer-level changes in tissues. Ultrasound has been used to study follicle maturation in ovaries and xenograft growth but has not been applied to morphological changes in the mouse uterus. This protocol examines the juxtaposition of pathology with in vivo imaging comparisons in an induced endometrial cancer mouse model. The features observed by ultrasound were consistent with the degree of change seen by gross pathology and histology. Ultrasound was found to be highly predictive of the observed pathology, supporting the incorporation of ultrasonography into longitudinal studies of uterine diseases such as cancer in mice.

Non-Invasive Ultrasound Assessment of Endometrial Cancer Progression in Pax8-Directed Deletion of the Tumor Suppressors Arid1a and Pten in Mice

This protocol describes a method for monitoring the progression of morphological changes over time in the uterus in an inducible mouse model of endometrial cancer using ultrasound imaging with correlation to gross and histological changes.

Valutazione ecografica non invasiva della progressione del cancro dell'endometrio nella delezione diretta da Pax8 dei soppressori tumorali Arid1a e Pten nei topi

Uterine cancers can be studied in mice due to the ease of handling and genetic manipulation in these models. However, these studies are often limited to ...

Ricerca sul cancro

Is My Mouse Pregnant? High-Frequency Ultrasound Assessment

The mouse is the mammalian animal model of choice for many human diseases and biological processes. Developmental biology often requires staged-pregnant mice to determine evolving processes at various timepoints. Moreover, optimal and efficient breeding of model mice requires an assessment of timed pregnancies. Most commonly, mice are mated overnight, and the presence of a vaginal plug is determined; however, the positive predictive value of this technique is suboptimal, and one needs to wait to know if the mouse is truly pregnant. High-resolution ultrasound biomicroscopy is an effective and efficient tool for imaging: 1) Whether a mouse is pregnant; 2) What gestational stage the mouse has reached; and 3) Whether there are intrauterine losses. In addition to the embryos and fetuses, the investigator must also recognize common artifacts in the abdominal cavity so as not to mistake these for a gravid uterus. This article provides a protocol for imaging along with illustrative examples.

High-resolution ultrasound can help streamline experiments requiring timed-pregnant mice by determining the state of pregnancy, gestational age, and pregnancy losses. Presented here is a protocol to illustrate methods to assess mouse pregnancies as well as potential pitfalls (image artifacts) that may mimic pregnancy.

Il mio topo è incinta? Valutazione ecografico ad alta frequenza

The mouse is the mammalian animal model of choice for many human diseases and biological processes. Developmental biology often requires staged-pregnant ...

Murine Neural Plate Targeting by In Utero Nano-Injection (NEPTUNE) at Embryonic Day 7.5

Manipulating gene expression in the developing mouse brain in utero holds great potential for functional genetics studies. However, it has previously largely been restricted to the manipulation of embryonic stages post-neurulation. A protocol was developed to inject the amniotic cavity at embryonic day (E)7.5 and deliver lentivirus, encoding cDNA or shRNA, targeting &gt;95% of the neural plate and neural crest cells, contributing to the future brain, spinal cord, and peripheral nervous system. This protocol describes the steps necessary to achieve successful transduction, including grinding of the glass capillary needles, pregnancy verification, developmental staging using ultrasound imaging, and optimal injection volumes matched to embryonic stages. 
Following this protocol, it is possible to achieve transduction of &gt;95% of the developing brain with high-titer lentivirus and thus perform whole-brain genetic manipulation. In contrast, it is possible to achieve mosaic transduction using lower viral titers, allowing for genetic screening or lineage tracing. Injection at E7.5 also targets ectoderm and neural crest contributing to distinct compartments of the eye, tongue, and peripheral nervous system. This technique thus offers the possibility to manipulate gene expression in mouse neural-plate- and ectoderm-derived tissues from preneurulation stages, with the benefit of reducing the number of mice used in experiments.

Murine Neural Plate Targeting by In Utero Nano-Injection NEPTUNE at Embryonic Day 7.5

In this protocol, we describe how to inject the mouse amniotic cavity at E7.5 with lentivirus, leading to uniform transduction of the entire neural plate, with minimal detrimental effects on survival or embryonic development.

Targeting della placca neurale murina mediante nano-iniezione in utero (NEPTUNE) al giorno embrionale 7.5

Manipulating gene expression in the developing mouse brain in utero holds great potential for functional genetics studies. However, it has previously ...

Ultrasonography in Experimental Reproductive Investigations on Rats

With the development of assisted reproductive technology and the ethical limitations of research on humans, rat animal models have been widely used in reproductive medicine. In the past, the study of reproductive system development in rodents has been based on one-time histological examination of excised tissues. Recently, with the development of high-resolution transabdominal ultrasound, high-quality sonography can now be performed to evaluate the reproductive organs of rats, allowing a new method for studying the reproductive system. Images were obtained using a high-resolution ultrasonographic system. Gynecological ultrasonography was performed on 28 eight-week-old non-pregnant rats and 5 pregnant Sprague-Dawley rats. We describe how to recognize organs of the reproductive system and associated structures in typical views during different phases of the estrus cycle. Color flow Doppler was used to measure uterine artery blood flow and evaluate uterine blood flow pattern changes during different stages of pregnancy. We have demonstrated that ultrasound exploration is a useful method for evaluating changes in internal reproductive organs. Its use raises the possibility of conducting additional experiments, including medical or surgical procedures, and provides the ability to monitor sonographic changes to internal organs without sacrificing animals.

This manuscript describes the utility of ultrasound performed on female rats to design experimental models for reproductive and gynecological investigation. A step-by-step explanation of how to perform ultrasonographic evaluation is shown.

Ecografia in indagini sperimentali riproduttive sui ratti

With the development of assisted reproductive technology and the ethical limitations of research on humans, rat animal models have been widely used in ...

Milk Collection Methods for Mice and Reeves' Muntjac Deer

Animal models are commonly used throughout research laboratories to accomplish what would normally be considered impractical in a pathogen&#8217;s native host. Milk collection from animals allows scientists the opportunity to study many aspects of reproduction including vertical transmission, passive immunity, mammary gland biology, and lactation. Obtaining adequate volumes of milk for these studies is a challenging task, especially from small animal models. Here we illustrate an inexpensive and facile method for milk collection in mice and Reeves&#8217; muntjac deer that does not require specialized equipment or extensive training. This particular method requires two researchers: one to express the milk and to stabilize the animal, and one to collect the milk in an appropriate container from either a Muntjac or mouse model. The mouse model also requires the use of a P-200 pipetman and corresponding pipette tips. While this method is low cost and relatively easy to perform, researchers should be advised that anesthetizing the animal is required for optimal milk collection.

Milk collection from animal models facilitates various research avenues: understanding passive immunity, identifying pathogens responsible for vertical transmission and, through the use of transgenic mice, even commercial production of proteins found in human breast milk. Here we illustrate a simple method for milk collection in mice and Reeves&#8217; muntjac deer.

Metodi Latte di raccolta per topi e Reeves &#39;Muntjac

Animal models are commonly used throughout research laboratories to accomplish what would normally be considered impractical in a pathogen&#8217;s native ...

Biologia

Reproductive Techniques for Ovarian Monitoring and Control in Amphibians

Ovarian control and monitoring in amphibians require a multi-faceted approach. There are several applications that can successfully induce reproductive behaviors and the acquisition of gametes and embryos for physiological or molecular research. Amphibians contribute to one-quarter to one-third of vertebrate research, and of interest in this context is their contribution to the scientific community&#39;s knowledge of reproductive processes and embryological development. However, most of this knowledge is derived from a small number of species. In recent times, the decimation of amphibians across the globe has required increasing intervention by conservationists. The captive recovery and assurance colonies that continue to emerge in response to the extinction risk make existing research and clinical applications invaluable to the survival and reproduction of amphibians held under human care. The success of any captive population is founded on its health and reproduction and the ability to develop viable offspring that carry forward the most diverse genetic representation of their species. For researchers and veterinarians, the ability to monitor and control ovarian development and health is, therefore, imperative. The focus of this article is to highlight the different assisted reproductive techniques that can be used to monitor and, where appropriate or necessary, control ovarian function in amphibians. Ideally, any reproductive and health issues should be reduced through proper captive husbandry, but, as with any animal, issues of health and reproductive pathologies are inevitable. Non-invasive techniques include behavioral assessments, visual inspection and palpation and morphometric measurements for the calculation of body condition indices and ultrasound. Invasive techniques include hormonal injections, blood sampling, and surgery. Ovarian control can be exercised in a number of ways depending on the application required and species of interest.

The study of amphibian biology provides valuable information on the reproductive, physiological, embryological and developmental processes that drive organisms of many taxonomic groups. Here, we present a comprehensive guide on different methodologies that can be used to study ovarian control and monitoring in amphibians.

Tecniche riproduttive per il monitoraggio e il controllo ovarico negli anfibi

Ovarian control and monitoring in amphibians require a multi-faceted approach. There are several applications that can successfully induce reproductive ...

Ecografia transabdominale per la diagnosi di gravidanza nel cervo Muntjac di Reeves

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