Souris foetale Cardiovascular Imaging à l’aide d’un système à ultrasons de haute fréquence (30 / 45MHZ)

L’objectif général de l’expérience suivante est d’étudier la structure et les paramètres hémodynamiques de la circulation fœtale, à l’aide d’un système d’échographie à haute fréquence. Cette méthode fournit un phénotypage complet de la morphologie cardiaque et des indices de débit au cours du développement en temps réel, et permet d’étudier les malformations cardiaques congénitales dans des contextes expérimentaux. Par rapport aux systèmes d’échographie à basse fréquence, cette technique offre une sensibilité et une résolution plus élevées en générant des images dynamiques bidimensionnelles à des fréquences d’images élevées.

Pour commencer, allumez le système d’imagerie par ultrasons et l’unité de surveillance de la physiologie. Connectez ensuite le transducteur de 30 à 45 mégahertz et placez la tête de balayage correspondante sur son support près de la plate-forme d’imagerie. Sélectionnez ensuite l’option du programme de mesure cardiaque.

Placez le gel à ultrasons à l’envers dans son récipient de préchauffage, réglé à 37 degrés Celsius. Vérifiez ensuite le système de tubulure approprié pour l’anesthésie et vérifiez les niveaux d’oxygène et d’isoflurane. Désinfectez la plateforme d’imagerie et la zone de travail.

Enfin, réglez le niveau de chaleur de la plate-forme d’imagerie pour maintenir une température corporelle constante de 37 degrés Celsius pour le barrage. Transférez la digue sous sédation de la chambre d’induction de l’anesthésie à la plate-forme d’imagerie et placez l’animal en position couchée. Fournir une sédation à l’état d’équilibre avec de l’isoflurane, à l’aide d’un masque facial connecté au système de tubulure d’anesthésie.

Appliquez du gel d’électrode sur les électrodes électrocardiographiques intégrées. Ensuite, collez doucement les membres aux électrodes pour une surveillance constante des fréquences cardiaques et respiratoires maternelles. Surveillez la température et la fréquence cardiaque de la mère, affichées sur l’unité de contrôle de la physiologie.

Ajustez le niveau d’isoflurane pour maintenir une fréquence cardiaque moyenne proche de 450 battements par minute. Confirmez le niveau d’anesthésie approprié en évaluant la posture de la souris, sa fréquence cardiaque et sa réponse aux pincements des orteils. Ensuite, utilisez une crème dépilatoire pour enlever la fourrure du milieu de la poitrine vers les membres inférieurs, afin de minimiser l’atténuation des ultrasons.

Palpez doucement la paroi abdominale pour localiser les fœtus et les écarter. Évitez de propager les fœtus avec force. En utilisant le col de l’utérus comme point de repère, annotez chaque embryon sur l’abdomen de la mère et définissez leurs orientations.

Exclure les fœtus dont l’orientation n’est pas fiable. Étiquetez les fœtus sur la corne utérine gauche avec le préfixe L, et ceux sur les cornes utérines droites avec un préfixe R, comme indiqué ici. Appliquez du gel à ultrasons préchauffé sur l’abdomen et étalez-le soigneusement, pour éviter la formation de bulles.

Ajoutez une quantité supplémentaire de gel à la zone de balayage. Placez la sonde à ultrasons sur son support mécanique et déplacez-la progressivement vers l’abdomen pour entrer en contact avec l’épaisse couche de gel, tout en recherchant le cœur battant, à l’aide du balayage en mode B. Confirmez l’orientation droite et gauche du fœtus individuel en temps réel, en déplaçant la plate-forme d’imagerie dans le plan horizontal.

Scannez le fœtus de la tête à la queue pour annoter le museau, les membres et la colonne vertébrale, comme points de repère. Visualisez le cœur qui bat et annotez le ventricule gauche et le ventricule droit. Passez en mode Doppler couleur pour optimiser la visualisation du cœur.

Cliquez sur le bouton Mode B pour obtenir une vue d’accès court péristernale. Assurez-vous que les ventricules gauche et droit sont affichés dans leur diamètre maximal au centre de la trame d’acquisition de données, et commencez l’imagerie en direct. Modifiez les plans de balayage pour obtenir une vue longitudinale à quatre chambres.

Identifiez d’abord les structures restantes du cœur, telles que les oreillettes, le septum interventriculaire et les voies d’éjection gauche et droite. Ensuite, les chambres ventriculaire et auriculaire sont affichées dans leur longueur maximale. Démarrez l’acquisition d’images en cliquant sur le bouton Cine, pour obtenir des boucles d’enregistrement continues pendant au moins 10 secondes.

Cliquez ensuite sur le bouton de balayage M-Mode pour obtenir des images cardiaques à partir de quatre plans de chambre afin d’évaluer la fréquence cardiaque fœtale et la fonction ventriculaire. Excluez toutes les images non optimales. Cliquez ensuite sur le bouton Analyse pour mesurer l’épaisseur de la paroi ventriculaire et le diamètre interne au niveau des diastoles et des systolis.

Ajustez d’abord le secteur à un angle d’acquisition inférieur à 60 degrés, pour visualiser la bifurcation de l’artère pulmonaire et identifier la bonne voie d’évacuation. Cliquez ensuite sur le bouton Doppler à ondes pulsées pour obtenir le modèle d’écoulement à travers les valves pulmonaire et aortique. Ensuite, placez le volume de l’échantillon Doppler à ondes de pouls pour enregistrer les modèles Doppler à flux mitral aortique et mesurer la vitesse diastolique précoce et la vitesse de contraction auriculaire.

Utilisez le balayage Doppler couleur pour visualiser l’artère utérine et l’arbre vasculaire placentaire fœtal, à l’aide du transducteur de 45 mégahertz. Placez le volume de l’échantillonneur Doppler à ondes pulsées pour obtenir le modèle d’écoulement de l’artère ombilicale. Utilisez l’enregistrement de balayage Doppler à ondes pulsées pour mesurer les paramètres de débit vasculaire de pointe, y compris le temps d’accélération, le temps d’éjection et la vitesse de débit de pointe à la fin du systoli.

Éteignez le récipient d’isoflurane une fois le processus d’imagerie terminé. Continuez à surveiller la température corporelle, la fréquence respiratoire et la fréquence cardiaque pendant la phase de récupération. Documentez le temps nécessaire à la reprise complète des activités normales.

Les données de ce tableau démontrent la faisabilité de l’utilisation des ultrasons à haute fréquence, comme indiqué dans ce protocole, pour effectuer un phénotypage complet de la morphologie et de la fonction cardiaques fœtales, des paramètres circulatoires du placenta fœtal et de leurs altérations chez les souris fœtales exposées à l’hypoxie chronique in utero. Après cette procédure, d’autres méthodes telles que le traçage du chatoiement et l’analyse des taches peuvent être utilisées afin de répondre à des questions supplémentaires, comme la mesure de la fonction myocardique régionale du myocarde en développement dans les études futures. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’utiliser efficacement les ultrasons à haute fréquence et d’évaluer systématiquement la morphologie cardiaque fœtale et les paramètres circulatoires en temps réel.