Mürin Fetal Ekokardiyografi

Özet

Kalp gelişimini etkileyen genetik değişiklikler incelenirken Fetal ve perinatal ölüm ortak bir özelliktir. Yüksek frekanslı ultrason görüntüleme 2-D çözünürlüğü artmıştır ve erken kardiyak gelişimi mükemmel bilgi sağlayabilir ve önceden ölüm kalp yapısı ve fonksiyonu üzerine etkisini tespit etmek için ideal bir yöntemdir.

Özet

Kalp gelişimi ve işlevinde anormallikler gösteren Transgenik farelerin anlamak için güçlü bir araç temsil Normal kardiyovasküler fonksiyon ve insan kardiyovasküler hastalık patofizyolojik temeli hem yatan moleküler mekanizmaları. Kardiyak gelişimi ^1-3 etkileyen genetik değişiklikler incelenirken Fetal ve perinatal ölüm ortak bir özelliktir. Kalp fonksiyonunun erken gelişim genetik veya farmakolojik değişikliklerin rolü incelemek için, canlı fetusun ultrason görüntüleme anormallikleri ve uzunlamasına izlem erken tanınması için önemli bir araç haline gelmiştir. Noninvaziv ultrason görüntüleme konjenital malformasyonlar ve ölüm ⁴ öncesinde kardiyak fonksiyonlar üzerine etkisini tespit etmek ve eğitim için ideal bir yöntemdir. Bu canlı fetus ve hastalığın ilerlemesinde anomalilerin erken tanınması uzunlamasına çalışmalarda ^5,6 ile uterus içinde takip edilebilir sağlar.Yakın zamana kadar, fetal fare kalpleri görüntüleme sıklıkla invazif yöntemler dahil. Fetus manyetik rezonans ve elektron mikroskopi gerçekleştirmek veya cerrahi transillüminasyon mikroskopi için teslim kurban gerekiyordu. Geleneksel 2-D ve pulsed-wave Doppler görüntüleme ile yüksek frekanslı probların bir uygulama ^6-10 mevcut şimdi normal gelişimsel değişiklikler veritabanları ile embriyonik gelişim sırasında kalp kasılması ve kalp hızı ölçümleri sağlamak için gösterilmiştir. , Uygun görüntüleme uçaklar genellikle elde etmek zor olsa da M-mod görüntüleme daha da önemli fonksiyonel verileri sağlar. Fetusun Yüksek frekanslı ultrason görüntüleme 2-D çözünürlüğü artmıştır ve kardiyak yapıların ¹¹ erken gelişimi mükemmel bilgi sağlayabilir.

Protokol

1. Görüntüleme için Fare hazırlanması

1. Görüntüleme çalışma öncesinde, indüksiyon odasında baraj (% 2-3 izofluran) anestetize. Indüksiyon odasına gelen hayvan çıkarın ve hemen anestezi sistemine bağlı bir burun konisi içinde burun yerleştirin. Saç kesme makineleri ile orta göğüs seviyesine bacaklarda (Bakınız Şekil 1) için kürk çıkarın. Tüy dökücü krem ​​ile kalan vücut saç çıkarın. Tüy dökücü krem ​​da saç kesme yapılmadan kullanılabilir, ve iyice tahriş olmasını önlemek için kullanıldıktan sonra cildin kapalı durulanmalıdır.
2. ECG ile gömülü bir ısıtma pedi üzerinde supin pozisyonunda anestezi uygulanmış fare yerleştirin vücut sıcaklığında (Şekil 1) korumak için yol açar. Dört pençeleri ve EKG elektrotları bant onlara elektrot jeli uygulayın.
3. Prosedürü boyunca kararlı durum sedasyon düzeyi (% 100 O ₂ ile karıştırılarak% 1,0 ila% 1,5 izofluran) edinin. Anestezi seviyesi ayarlanabilir m450 hedef kalp hızı ± Dakikada 50 vuruş (bpm) AINTAIN. Dikkat dikkat az bir saat sedasyon izofluran ve süresi dozu en aza indirmek için ödenmesi gerekmektedir.
4. Yavaşça ısıtma yastığı ile vücut sıcaklığını izlemek için bir rektal prob (yağlama sonra) takın. Bu dar bir aralık içinde vücut sıcaklığını muhafaza etmek önemlidir (37.0 ° C ± 0.5 ° C). Kontrollü anestezi ve sabit vücut sıcaklığı anne ve fetus hemodinamik stabilite esastır.

Teknik Hususlar

Fetal ekokardiyografi edinimi zor olabilir. Bu çalışmalardan elde edilen veriler, baraj ve fetus hem stres yanıtı nedeniyle eleştirilmiştir olabilir. İdeal olarak, hayvan sıcaklık lambaları veya autoregulated ısıtma battaniye ısıtma, ısınma pedi dolaşan, ısıtmalı bir görüntüleme platformu kullanılarak sağlanmalıdır. Buna ek olarak, ısıtılmış bir akustik jel rutin olarak kullanılması tavsiye edilir. Alvücut sıcaklığı kontrolüne ilişkin baskın endişe hipotermi önlemek için olsa da, hipertermi gelişimine eşit endişe olmalıdır. Böyle basit bir ısıtma pedi ya da halojen aydınlatma yakın bir yerde bulunması olarak izlenmeyen bir ısıtma cihazı vücut sıcaklığında hızlı ve tehlikeli yükselmesine neden olabilir. Her iki yönde önemli vücut sıcaklık değişimi riski hayvan yerleştirdiğinden, her girişim normal vücut sıcaklığı korumak için yapılmalıdır.

Görüntüleri elde sonografırın yalnız transdüktörün ağırlık değişmiş kardiyak fonksiyon neden olabilir bu yana, dönüştürücü ile kavite aşırı basınç yerleştirerek kaçınmak gerekiyor. Görüntü elde etme süresi de uzamış sedasyon kaynaklanan fizyolojik ve hemodinamik değişiklikleri azaltmak için asgari (ideal bir saatten az) tutulmalıdır. Ayrıca, zamanı ve her bir çalışma için izofluran maruz kalma uzunluğu bir minimu tutulmalıdırizofluran ¹² potansiyel teratojenik etkileri nedeniyle m.

2. Embriyolar tanımlanması

1. Görüntüleme (Şekil L1, 2,3, ve saire (sol taraf) ve R1, 2,3, ve saire (sağ taraf) olarak etiketlenmiş sağ ve sol uterin boynuzları üzerinde fetuslarda, bir dönüm noktası olarak annenin mesane ile başlatıldığı 1C). Fetusun konumu Notasyon görüntüleme sonrası numunelerin alımı için yararlıdır.
2. Karın içinde çok derin alan örnekler varlıklarını belgelemek için taranır, ancak verilerin analizinden, çünkü yoksul çözünürlük hariç tutulmuştur. Komşu embriyoların tarama yeteneği izleme fetus (Şekil 2A) yardımcı olabilir.
3. Tarama düzlemleri tarama düzleme göre fare yönünü değiştirerek değiştirilir. Görüntüler her fetus için 2 ortogonal düzlemde (Şekil 2) elde edilir. Bir çaba transvers, frontal veya sagital planlarda yaklaşıldığıdır görüşlerini almak için yapılan ancak s,ometimes karın içinde uterus pozisyon ile eğik düzlemler ile sınırlıdır. Tarama başının dönmesi de baraj hareket ettirmeden yönelim değiştirilmesi için izin verecektir.

Teknik Hususlar

Probun el operasyon erişkin fare ekokardiyografi uygulanabilir iken, fetal görüntüleme el operasyonu önerilmez. Fetusların tespiti uterin konumu, eğrilik, ve hareket değişken doğası gereği karmaşıktır. Fetüs lokalizasyonu ile zorlukları en aza indirmek için, barajın yatay düzleminin ötesine minimum hareket ile sabit dönüştürücü kullanımı (Şekil 1) esastır.

3. Yapısı ve İşlevi Değerlendirilmesi

1. Tarama b-mod görüntüleri, kulakçıklar, interventriküler septum, ventriküllerden, ve sol ve sağ çıkış yolları (Şekil 2) gibi temel kardiyak yapıları tanımlamak için kullanılır.
2. M-mod görüntüs kısa eksenden elde edilir ve ventriküler duvar kalınlığı ve boşluk boyutları (Şekil 3) ölçmek için kullanılmıştır. Doğru hizalama fetal yalan dolayı elde edilebilir değilse, B-mod görüntü ölçümleri,% fraksiyonel kısalma (FS) ölçmek için kullanılabilir. Aşağıdaki gibi LV sistol sonu boyutu (SVSSÇ) ve kalp döngüsü boyunca LV diyastol sonu boyutu (KTO) arasındaki zamansal değişimleri, kısalma fraksiyonu (FS) hesaplanması için kullanılır:
   % FS = [(LVEDD - SVSSÇ) / LVEDD] x 100
3. Sağ ve sol ventriküller başından kuyruk tarama ile tanımlanır. Sol ve sağ taraf açıklamalı olmalı. Ekojen fetal kan tarafından oluşturulan Görünür akım akışı mitral orifis içinde Doppler örnekleme hacmi doğru yerleştirilmesini kolaylaştırır. Sol ventrikül giriş hızı Apikal dört boşluk ve LV uzun eksen görüntülerden (Şekil 4, C) mitral kapağı da elde edilir. Aort çıkış ölçümleri sistolik ölçmek için kullanılabilirlic ejeksiyon zamanı (Şekil 4, D). Kalp atım hızı bir akış döngüsünün ölçüm şu akış döngüsü (Şekil 4, C ve D) ile hesaplanabilir. Bakım Doppler açısı en aza indirmek için kan akımı ve Doppler ışını hizalamak için alınmalıdır. 60 derecelik bir açı dışında alınan değerler yanlıştır ve kaçınılmalıdır.
4. Tarama b-mod görüntüleri, ventriküler septal defekt (Şekil 5) gibi ortak yapısal konjenital anomaliler tespit etmek için kullanılmaktadır. Ventriküller içinde Doppler örnekleme hacmi ventriküler septum boyunca akışını tanımlamak için kullanılabilir. Kolayca izlenir Ek parametreler fetal boyut, kalp hızı, akım hızları, perikardiyal efüzyon, ve fetal hidrops vardır. Spesifik kardiyak defektlerin kesin tanısı otopsi ve histopatolojik tarafından ek olarak değerlendirilmesi gereklidir.

Teknik Hususlar

Sol ve sağ cham tanımlanmasıyle geliştirme sırasında ventriküllerden benzer boyutları nedeniyle fetal kardiyak görüntülemede zor olabilir. Bir strateji, yatay düzlemde görüntüleme hareketli platform göre, gerçek zamanlı olarak sağa sola ve fetal yönlendirme oluşturmaktır. Burun, ekstremite tomurcukları ve omurga tanımlanması fetusun let / sağ yön belirlemenize yardımcı olacaktır. Eğer mümkünse, kemer ya da pulmoner arterin ana çatallanma görselleştirme için çıkış parça izleme sol ventrikül çıkış yolu veya sırasıyla sağ çıkış yolunun belirlenmesi için izin verecektir. Her bir fetus okudu için, kaydedilmiş görüntüler üzerinde kararlı sol-sağ yön dikkat etmek önemlidir.

Post-görüntüleme Hayvan İzleme ve Bakım

Görüntüleme tamamlanmasının ardından, baraj standart kurumsal işlem sonrası protokolüne göre uygun konut döndü ve izlenir.Bu görüntüleme prosedürü izleyerek Analjezi gerekli değildir. Normal aktivite Tam başlaması beş dakika içinde tahmin edilebilir.

4. Fetal Ekokardiyografi Temsilcisi Sonuçlar

Yüksek frekans probları (8 MHz üstü), gelişimi görüntü yakınlaştırılmış ve 1 cm derinlikte elde edildiğinde 0,3 mm lateral çözünürlük ile yaklaşık 0.2 mm eksenel bir çözünürlüğe sahip ticari ekokardiyografik ekipmanı sağladı. Son yıllarda geliştirilen dönüştürücülerin çoğu alanında eserler yakınlarındaki kaçınarak avantajına sahip oldukları lineer vardır. Yüksek frekans (30-50 MHz) son zamanlarda mekanik probları 5-12 mm arasında bir derinliğe yaklaşık olarak 50 um arasında eksenel bir çözünürlük sağlayan, fare göğüs ve kalp atış hızı için yeterli olan geliştirilmiştir. En son, bu yüksek frekanslı mekanik problar ventrikül ve kapak fonksiyonları ve s belirlenmesi tam bir değerlendirme sağlayarak renkli Doppler yetenekleri ekledikavı fetal kalp lezyonlarının. Burada anlatılan yöntemler bir VisualSonics Vevo 770 sistem üzerinde gerçekleştirilir ve hemen hemen tüm eşdeğer sistemlere de uygulanabilir. Mevcut piyasada bulunan ultra-yüksek frekanslı ultrason sistemi yatay 60 mm ve 50 ila 100 mm aksiyal çözünürlük (Vevo770, VisualSonics, Inc) ile birlikte, 7 ila 14 mm maksimum görüntüleme derinliği ile 40 Hz'de çalışabilir. Bu 50 ila 100 mm eksenel ve klinik Acuson Sequoia ultrason sistemi ile 200 ila 500 mm lateral çözünürlük, 60 Hz ve 20 mm görüntüleme derinliği ile karşılaştırır.

Fetal fare kalp küçük boyutu göz önüne alındığında, farelerde fetal ekokardiyografi çalışmaları teknik meydan okuyorlar. Erişkin farelerde ekokardiyografi aksine, sonografırın fetüsün vücut eksenler tarafından tanımlanan geleneksel olmayan ultrason görüntüleme uçaklar kullanmanız gerekir. Rahim kıvrımlarında da fetusun yönünü etkileyen ve dikkate alınmalıdır. Ultr arasında Ayrıca, penetrasyon derinliği doğal sınırlamaBir yüksek frekanslı ultrason fetusların çok sayıda zor gebeliklerde tüm numuneler görüntüye yapabilirsiniz.

Bir ultrason görüntüleme strateji doğuştan kusurlar, kardiyovasküler ve dışı ⁷ için yüksek verimli tarama teknikleri sağlar. Genetik değişikliklerin çalışma ötesinde, bu yöntem, farmakolojik ve toksikolojik çalışmalarda kusurları tespit etmek amacıyla kullanılabilir. Bu yöntem, aynı zamanda, enjeksiyon ile veya ventrikül basınçları ¹³ ölçü olarak müdahale prosedürler için bir kılavuz araç olarak kullanılabilir.

Fetal ultrason invazif olmayan doğası, gerçek zamanlı olarak bu kritik fenotipik bilgi sağlar, çünkü aynı zamanda kardiyovasküler işlev fizyolojik koşullar altında değerlendirilir izin verir, çünkü ancak, sadece avantajlıdır. Ama teknik olarak mümkün embriyonik kalpler, Boyuna incelenmesi çeşitli nedenlerden dolayı zor kalır. Aynı fetus ve ide Seri muayeneHer bir muayene aynı fetus ntification belirgin bir yapısal kusur yokluğunda zordur. Uterus ve fetus hareketi tamamen numunenin yönünü değiştirmek ve böylece uzunlamasına izleme yapmak ve takip ölçümleri ¹⁴ zor olabilir.

Ekokardiyografi kalp anomalilerinin belirlenmesi için güçlü bir tekniktir rağmen, yapısal kalp defektlerinin spesifik tanısı otopsi ve histopatolojik ¹⁵ tarafından ayrıntılı fenotipleme gerektirir. Genotip ve belirli bir fetusun Korelasyon tercihen hemen yankı çalışma sonrasında ve sırasında baraj yönelim ve embriyo yer değişiklikleri en aza indirmek için hala anestezi, histerotomi tarafından hasat fetuslarda gerektirir.

Odasının boyutları ve fonksiyonu için normal değerler bu değerler ^6-10 için anılan referansları gözden geçirmek için tavsiye edilir, bu tekniğin embriyonik fare ve kullanıcılar için rapor edilmiştir. Değerlendirmekapak morfolojisi görüntü çözünürlüğü ile sınırlıdır, ancak, büyük damarlar yoluyla halka boyut ölçümleri ve hız ölçümleri hatta gibi erken ED 9,5 olarak mümkündür. Bakım kan akımı ve dönüştürücü ^{10, 16} ile yeterli uyum elde etmek için alınmalıdır.

Bu kalp boyutları fare suşları, cinsiyet ve yaşa göre değişir ve hızla farklı embriyonik zaman noktalarında ve kalp hızlarında değişiklik olduğu vurgulanmalıdır. Bu farelerin grupları bu parametreler için uyumlu olduğunu doğrulamak için önemlidir. Fetal görüntüleme yanı sıra fare zorlanma göre değişir. Örneğin, hamile CD-1 Baraj rutin C57/BL6 zorlanma ve böylece tüm numuneler görselleştirmek için daha zor olabilir kıyasla daha embriyo içerir. Bu nedenlerden dolayı, yaş kullanılması ve her bir deney için uyumlu kontrol gerginlik referans değerlerinin yerine kullanılabilir. Buna ek olarak, sol ventrikül diyastol sonu boyutu ve arka gibi bireysel parametrelerin ölçümleriduvar kalınlığı% 25 ⁸ normal farelerde değişebilir.

Şekil 1. Fizyolojik izleme ünitesi ile VisualSonics Vevo 770 sistemi kullanılarak set-up bakış. (A) VisualSonics entegre raylı sistem. (B) fare ısıtma gemide emniyet düzgün bir şekilde yerleştirilmiş ve. Dört bacağı EKG elektrotları içine bantlanmış. Gebe fare ve embriyoların düzeni (C) Şematik. Uterusun her horn içerisinde embriyo sayısı fetusun yönüne ek olarak önemli ölçüde değişebilir. (D) taşımak için manipülasyon uçakları (X ekseni ve Y ekseni) belirterek okları ile görüntüleme platformu A konumlandırılmış baraj görüntüleme için baraj. Z ekseni (panel B olarak da okla gösterilmiştir) yukarı ve aşağı doğru transdüktörün hareketini ifade eder. B, mesane, L, Sol, R, riGHT.

Şekil 2. Örnek b-mod görüntüler. Bu rakam embriyonik gün 14.5 fetüsün temsili b-mod görüntüler içerir. İki komşu fetusların (A) Görselleştirme. Kutular fetal kalbin yerini gösterir. (B) bir fetusta anatomik yerlerinden oryantasyon rehberlik etmek. Sağ ve sol ventrikül (D), sağ ventrikül çıkış yolu ve pulmoner arter (PA) (E), ve sol ventrikül çıkış inceliğini bir dört odacıklı görünümü (C), kısa eksen görünümde Embriyonik günlük 14.5 kalp (SVÇY) ve aort (F).

Şekil 3,. Ventriküler fonksiyon Temsilcisi değerlendirilmesi. Bu rakam temsilcisi içerir2D embriyonik günde 14.5 de kalbin uzun eksen görünümü (A) ekokardiyografi ve dört odacıklı görünümü (B). (C) M-mod diastole sol ve sağ ventrikül iç çapı belirten çizgiler ile izleme (R görüntüleri / LVIDd) ve dört odacık görüntüsü uçaktan sistol (R / LVIDs). Interventriküler septum (IVS) de görüntülenmiştir.

Şekil 4. Örnek Doppler değerlendirmesi. Bu rakam bir apikal dört boşluk görüntüde (A) embriyonik günde 14.5 kalbin 2D ekokardiyografi temsili görüntülerini içerir. Sol atriyum ve sol ventrikül kavite hatlarıyla oylandı. Mitral giriş kaydı için Nabız dalga Doppler örnekleme hacmi (B) Örnek yerleştirme. (C) Mitral girişi Doppler desenleri erken diyastolik velocity ve atriyal kasılma ("A" gösterilen) gömlek hızlar ölçülür. (D) Örnek aortik Doppler dalga biçimi ("E" belirtilmiştir). Aort Doppler jet (EZ) ölçmek için kullanılabilir. Kalp atım hızı (KAH) Aşağıdaki akış döngüsü bir akış döngüsü ölçüm hesaplanabilir. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Şekil 5,. Ventriküler septal defekt Temsilcisi algılama. Bu rakam, (B) ana hatlarıyla sağ ve sol ventrikül boşlukları ile apikal dört boşluk görüntüde (A) embriyonik günde 14.5 kalp temsili b-mod görüntüler içerir. Interventriküler septum varlığı unutmayın. Hematoksilen ve eozin ile boyanmış görüntülü kalp (C) Enine kesit.Bir ventriküler sepal defekt (VSD) ile embriyonik gün 14.5 kalp (D) B-mod görüntü okla gösterilir. (E) Sağ ve sol ventrikül kavite boyunca akış kaydı için Nabız dalga Doppler örnekleme hacmi üst üste yerleştirilmesi ile özetlenen interventriküler septum. (F) numune alma sonrasında görüntülü kalp hematoksilen ve eosin ile boyandı enine kesit. (G) interventriküler septum boyunca akış kaydı için Nabız dalga Doppler örnekleme hacmi yerleştirme Superimposed. (H) Temsilcisi Doppler izleme (G) den Soldan sağ ventriküle akışını gösteren. büyük bir rakam görmek için buraya tıklayın .

Tartışmalar

Seri ölçümler yapmak ve kardiyak defektler ile mutant fetuslarda tespit yeteneği normal ve anormal kardiyovasküler gelişimini araştırmak için ekokardiyografi yararlılığını vurgulamaktadır. In vivo kardiyak yapı ve fonksiyon analizi Normal fetal gelişim için genetik ve genetik olmayan değişikliklerin açıklamasını ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. 2D-güdümlü Doppler durumu gerçek zamanlı görüntüler elde ederken olası kalp hızı ve kan akım paternleri izlemek için yapar...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Vevo 770 Görüntüleme Sistemi	VisualSonics		(Toronto, Kanada)
RMV707B.15-45 MHz'lik transdüser
Tec 3 İzofluran Buharlaştırıcı
Izofluran (2-kloro-2-(diflorometoksi) -1,1,1-trifloro-etan)