一种利用三维高频超声成像对小鼠早期妊娠进行表征的新方法

本超声成像技术的总体目标是检测、监测并表征小鼠的早期妊娠。该方法有助于解答小鼠生殖生物学领域中的关键问题，明确早期小鼠妊娠的生长、发育及存活能力。该技术的主要优势在于，可在不中断小鼠妊娠过程的前提下，对妊娠进行活体表征和表型分析，从而实现数据的纵向连续采集。

通常，初次接触该方法的人员在将所有图像调整到同一平面时会遇到困难。这主要是因为超声探头需要进行微小的逐步移动。首先应准备好超声设备。

打开换能器，然后将三维电机平台连接到换能器上。接着，将探头固定在换能器夹具上。随后，将小鼠仰卧位放置于监测平台上。

通过鼻罩给予麻醉，并轻轻将所有四肢用胶带固定在平台的心率监测垫上。接着，在腹部涂抹约一至两毫升超声传导凝胶。然后，使用手动电机载物台将超声探头置于下腹部。

使用超声设备，找到膀胱，其应表现为位于阴道开口头侧、充满液体的暗区圆形结构。确定膀胱位置后，将探头缓慢向头侧移动，以观察妊娠子宫，妊娠子宫应呈现为圆柱形结构，在妊娠部位可见圆形区域。该影像可描述为“如链上串珠”。

现在开始进行二维成像。一旦确定妊娠子宫，从靠近膀胱最近的妊娠位置开始，缓慢有序地向头侧移动，以确定所有妊娠位置。保存图像。

如果可见肾脏、脾脏或肝脏，则扫描位置过于偏头侧。应重新调整探头位置，使其更靠近膀胱，并保存图像。接下来，以相同方式对侧子宫角进行成像。

当超声图像帧位于妊娠或着床部位中心时，冻结图像并保存以供分析。现在或之后，使用保存的图像，以高回声蜕膜化反应作为标记，测量着床位置。手动点击测量工具，然后点击着床部位的位置。

然后，将光标拖动至下一个种植部位并再次点击以绘制一条线。软件将显示该线段的长度。测量完所有种植部位后，采用相同方法继续测量孕囊大小和胎芽大小。

完成二维成像后，将探头置于目标三维图像的大致中点位置。例如，若以三维方式对一个苹果进行成像，则应将探头置于苹果的核心位置。探头准确定位后，进行三维图像采集。

三维电机平台将沿子宫方向以一系列步进或帧的形式移动指定距离。在获取扫描图像时，确保目标结构被完整地采集到扫描范围内。扫描采集完成后，将其载入进行图像处理。

选择平行和旋转方法进行处理，这会将所有三维图像帧加载到一个三维数据框中。接下来，设置步长为0.08毫米，然后从图像块的一端开始，逐帧浏览所有图像以熟悉数据。随后，从堆栈的一端开始，手动勾画出感兴趣物体的轮廓。

然后，进入下一帧并再次手动勾画物体的轮廓。重复此过程，直至所有帧均完成手动标注。完成后，单击“完成”以获得该物体的三维图像及其体积的计算结果。

对于图像，可选择使用网格或实心覆盖。然后选择保留或移除周围的图像信息以提高清晰度。高频超声可在受孕后5.5天时即检测到着床部位的发育情况。

利用回声较强的蜕膜化子宫内膜作为着床部位的标志，可在受孕后6.5天量化着床部位的数量及其分布间距。随着妊娠进展至受孕后7.5天，低回声的较暗妊娠囊和胎体均清晰可辨。在受孕后6.5天，对小鼠子宫进行了三维重建，重建结果以网格和实心覆盖两种形式呈现。

在受孕后7.5天，三维扫描同样具有重要的揭示意义。观看本视频后，您应能充分掌握如何准确获取二维和三维超声图像，以无创方式评估妊娠情况。对于经验丰富的操作者而言，完成一次二维和三维超声数据采集所需的总时间大约为10至20分钟。

进行该操作时，务必注意动作要轻柔且逐步进行。该技术为研究人员探索小鼠正常与异常妊娠表型奠定了基础。