Eine neue Verwendung des dreidimensionalen Hochfrequenz-Sonographie zur frühen Schwangerschaft Charakterisierung in der Maus

Das übergeordnete Ziel dieses ultraschallbildgebenden Verfahrens ist es, eine frühe Schwangerschaft bei der Maus zu erkennen, zu überwachen und zu charakterisieren. Diese Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen auf dem Gebiet der reproduktiven Biologie von Mäusen zu beantworten und das Wachstum, die Entwicklung und die Lebensfähigkeit früher Mausschwangerschaften zu ermitteln. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass diese Schwangerschaften in vivo charakterisiert und phänotypisiert werden können, ohne dass die Schwangerschaft der Maus unterbrochen wird, was eine Längsschnitterfassung von Daten ermöglicht.

Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, alle Bilder in einer Ebene zu erhalten. Dies liegt an den kleinen inkrementellen Bewegungen der Ultraschallsonde, die notwendig sind. Beginnen Sie mit der Vorbereitung des Ultraschallgeräts.

Schalten Sie den Wandler ein und befestigen Sie dann den 3D-Motortisch an den Wandler. Befestigen Sie anschließend die Sonde an der Schallkopfklemme. Positionieren Sie nun die Maus in Rückenlage auf der Überwachungsplattform.

Geben Sie ihm ein Betäubungsmittel über einen Nasenkonus und kleben Sie alle seine Pfoten vorsichtig an die Herzfrequenzüberwachungspads auf der Plattform. Reiben Sie anschließend etwa ein bis zwei Milliliter Ultraschall-Transmissionsgel auf den Bauch. Positionieren Sie dann die Ultraschallsonde mit dem manuellen Motortisch auf dem Unterbauch.

Lokalisieren Sie mit dem Ultraschall die Blase, die als mit Nahrung gefüllter dunkler Kreis direkt neben der Vaginalöffnung erscheinen sollte. Sobald sich die Blase lokalisiert hat, bewegen Sie die Sonde sehr langsam nach oben, um die schwangere Gebärmutter sichtbar zu machen, die als zylindrische Form mit runden Bereichen an den Schwangerschaftsstellen erscheinen sollte. Dies kann so beschrieben werden, dass es aussieht wie Perlen an einer Kette.

Fahren Sie nun mit der 2D-Bildgebung fort. Sobald die schwangere Gebärmutter identifiziert wurde, beginnen Sie an der Schwangerschaftsstelle, die der Blase am nächsten liegt, und bewegen Sie sich langsam und nacheinander nach Cephalad, um die Lage aller Schwangerschaftsstellen zu bestimmen. Speichern Sie das Bild.

Wenn die Niere, Milz oder Leber zu sehen ist, dann ist der Scan zu weit cephalad. Positionieren Sie die Sonde näher an der Blase und speichern Sie das Bild. Stellen Sie sich als Nächstes das kontralaterale Uterushorn auf die gleiche Weise vor.

Frieren Sie das Bild ein, wenn sich der Ultraschallrahmen in der Mitte der Schwangerschafts- oder Implantationsstelle befindet, und speichern Sie das Bild für die Analyse. Verwenden Sie jetzt oder später die gespeicherten Bilder, um die Implantationspositionen mit der hyperechoischen Dezidualisierungsreaktion als Marker zu messen. Klicken Sie manuell auf das Messwerkzeug und klicken Sie auf die Position einer Implantationsstelle.

Ziehen Sie dann den Cursor auf die nächste Implantationsstelle und klicken Sie erneut, um eine Linie zu zeichnen. Die Software meldet dann die Länge der Leitung. Nachdem alle Implantationsstellen gemessen wurden, verwenden Sie die gleiche Technik und fahren Sie mit der Messung der Größe des Schwangerschaftssacks und der Größe des fötalen Pols fort.

Positionieren Sie die Sonde nach der 2D-Bildgebung in einem Bereich, der sich in der ungefähren Mitte des gewünschten 3D-Bildes befindet. Wenn Sie z. B. einen Apfel in 3D abbilden, positionieren Sie die Sonde im Kern. Sobald die Sonde richtig positioniert ist, erhalten Sie eine 3D-Erfassung.

Die 3-D-Motorstufe legt diese Strecke durch die Gebärmutter in einer Reihe von Schritten oder Rahmen zurück. Stellen Sie beim Durchführen des Scans sicher, dass die beabsichtigten Strukturen vollständig im Scan erfasst werden. Nachdem Sie den Scan gesammelt haben, laden Sie ihn für die Bildverarbeitung.

Wählen Sie die parallele und die rotierende Methode für die Verarbeitung aus, wodurch alle 3D-Bildrahmen in ein 3D-Feld geladen werden. Wählen Sie als Nächstes die Schrittweite von 0,08 Millimetern, beginnen Sie dann an einem Ende des Bildblocks und scrollen Sie durch alle Frames, um sich mit den Daten vertraut zu machen. Beginnen Sie als Nächstes an einem Ende des Stapels, und zeichnen Sie manuell den Umriss eines Objekts von Interesse nach.

Fahren Sie dann mit dem nächsten Frame fort und zeichnen Sie den Umriss des Objekts erneut manuell nach. Setzen Sie diesen Vorgang fort, bis alle Frames manuell mit Anmerkungen versehen wurden. Wenn Sie fertig sind, klicken Sie auf Fertig, um ein 3D-Bild und eine Berechnung des Objektvolumens zu erhalten.

Wählen Sie für das Bild zwischen einem Mesh oder einer festen Überlagerung. Wählen Sie dann, ob die umgebenden Bildinformationen aus Gründen der Übersichtlichkeit beibehalten oder entfernt werden sollen. Der Hochfrequenz-Ultraschall kann die Entwicklung einer Implantationsstelle bereits 5,5 Tage nach der Empfängnis erkennen.

Unter Verwendung des leichteren hyperechoischen dezidualisierten Endometriums als Marker für die Implantationsstellen ist die Anzahl der Implantationsstellen und der Abstand dieser Stellen 6,5 Tage nach der Empfängnis zu quantifizieren. Im Verlauf der Schwangerschaft bis 7,5 Tage nach der Empfängnis sind sowohl ein dunklerer, echoarmer Schwangerschaftssack als auch ein fetaler Pol leicht zu erkennen. Dreidimensionale Rekonstruktionen der Gebärmutter der Maus 6,5 Tage nach der Empfängnis wurden sowohl im Mesh- als auch im Solid-Overlay-Format erstellt.

7,5 Tage nach der Empfängnis war der 3D-Scan genauso aufschlussreich. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie genaue Ultraschallbilder sowohl in 2D als auch in 3D erhalten, um eine Schwangerschaft ohne Unterbrechung zu charakterisieren. Die Gesamtzeit, die für eine Ultraschallaufnahme benötigt wird, sowohl in 2D als auch in 3D, beträgt in den Händen eines erfahrenen Benutzers etwa 10 bis 20 Minuten.

Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, Ihre Bewegungen klein und schrittweise zu halten. Diese Technik ebnete den Weg für Forscher, normale und abnormale Schwangerschaftsphänotypen bei der Maus zu untersuchen.