小鼠胎儿超声心动图

摘要

在研究影响心脏发育的遗传改变时，胎儿及围产期死亡是常见的现象。高频超声成像提高了二维分辨率，能够提供早期心脏发育的优良信息，是检测死亡发生前心脏结构与功能受影响情况的理想方法。

摘要

在心脏发育和功能方面表现出异常的转基因小鼠，是研究正常心血管功能以及人类心血管疾病病理生理基础的分子机制的有力工具。在研究影响心脏发育的遗传改变时，胎鼠和围产期死亡是常见现象^1-3。为了研究遗传或药物干预在心脏功能早期发育中的作用，对活体胎鼠进行超声成像已成为早期识别异常和进行纵向随访的重要手段。无创性超声成像是检测和研究先天性畸形及其在死亡前对心脏功能影响的理想方法⁴。它能够在活体胎鼠中早期发现异常，并通过纵向研究在子宫内追踪疾病进展^5,6。直到最近，胎鼠心脏的成像通常需要侵入性方法。为进行磁共振显微成像、电子显微成像或透射照明显微成像，往往需要将胎鼠处死或通过手术取出。已有研究表明，采用高频探头结合常规二维和脉冲波多普勒成像，可在胚胎发育过程中测量心脏收缩功能和心率，目前已有正常发育变化的数据库可供参考^6-10。M型超声成像可进一步提供重要的功能数据，但合适的成像切面往往难以获得。高频超声成像提高了二维分辨率，能够为心脏结构的早期发育提供优良的信息¹¹。

方案

1. 准备用于成像的小鼠

1. 成像研究前，将母鼠置于诱导室中麻醉（2-3% 异氟烷）。将动物从诱导室中取出后，立即将其口鼻部放入与麻醉系统相连的鼻罩中。使用毛发修剪器去除胸部中段至下肢区域的毛发（见图1），再用脱毛膏清除残留体毛。也可单独使用脱毛膏而不使用修剪器，使用后应彻底冲洗皮肤以避免刺激。
2. 将麻醉后的实验小鼠仰卧位放置于带有嵌入式心电图导联的加热垫上，以维持体温（图1）。在四只脚掌上涂抹导电胶，并用胶带固定于心电图电极上。
3. 在整个操作过程中维持稳定的镇静状态（1.0% 至 1.5% 异氟烷与100% O₂混合）。可根据需要调整麻醉深度，以维持目标心率为450 ± 50 次/分钟（bpm）。应注意尽量减少异氟烷用量及镇静时间，控制在1小时以内。
4. 将直肠探头（使用前润滑）轻柔插入，通过加热垫系统监测体温。维持体温在较窄范围内至关重要（37.0 °C ± 0.5 °C）。受控的麻醉状态和恒定的体温对母体及胎儿的血流动力学稳定性至关重要。

技术注意事项

获取胎儿超声心动图可能具有挑战性。由于母体和胎儿对压力的反应，这些研究获得的数据可能会受到干扰。理想情况下，应使用加热成像平台、循环加热垫、加热灯或自动调节的加热毯来维持动物体温。此外，建议常规使用....

讨论

能够进行连续测量并检测出具有心脏缺陷的突变胎儿，凸显了超声心动图在研究正常与异常心血管发育中的重要作用。体内心脏结构与功能的分析已成为描述遗传性和非遗传性因素对正常胎儿发育影响的重要组成部分。二维引导多普勒技术的应用使得在获取实时图像的同时，能够监测心率和血流模式。诸如室间隔缺损等发育性心脏缺陷可能在检查中出现并被检测到。尽管当前成像平台具备高分辨率能力，但由于大多数系统缺乏彩色血流多普勒成像，难以将多普勒取样容积与高分辨率二维图像精确对齐，因此获取峰值流出道速度仍然存在困难。此外，胎儿在子宫角内的位置可能限制所有测量的实施或导致成像质量不理想。超声成像的主要局限在于扫描深度，这限制了从单只母体动物中同时观察所有胚胎的能力。同一胚胎在母体腹腔内的位置会发生变化，从而增加了对同一胎儿进行纵向追踪的复杂性。尽管存在这些局限性，这种非侵入性技术在监测同窝胚胎的生理状况以及识别和随访可能存在心脏缺陷的胚胎方面仍具有重要价值。

新兴技术

VisualSonics Vevo 2100 系统是最新的超声系统，配备有用于彩色血.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Vevo 770 成像系统（加拿大，多伦多）	VisualSonics
MHz 换能器		RMV707B15-45
异氟烷蒸发器	Tec 3
异氟烷			2-氯-2-(二氟甲氧基)-1,1,1-三氟乙烷