אולטרסאונד דופלר להדמיה חיה וכימות של תפקוד כלי הדם בשחלות בעכברים
14 בנובמבר 2025
שינויים בזרימת הדם בשחלות בתקופה שלפני הביוץ חיוניים לביוץ. אולטרסאונד דופלר שימש בבני אדם ובבעלי חיים גדולים כדי להעריך המודינמיקה של השחלות וזלוף. מוצג פרוטוקול ליישום אולטרסאונד דופלר להערכת המודינמיקה של השחלות במהלך השלבים הקדם-ביוציים והפרי-ביוץ בעכברים.
מחקר זה שואף לאפיין את זרימת הדם בשחלות טרום-ביובולטוריות בשתן באמצעות שיטה לא פולשנית ב-invivo. התחום חסר שיטות לא פולשניות לחקר עיצוב כלי דם של השחלות בזמן אמת מבלי לשבש את הפיזיולוגיה התקינה בעכברים. כדי להתחיל, הפעל את החשמל הראשי הממוקם בגב מערכת ההדמיה.
לאחר שהמערכת מאתחלת, הפעל את מתג ההמתנה של המחשב בצד שמאל של העגלה כדי להעיר את המסך והמחשב. חבר את מתמר ה-MS700 ליציאת הטרנסדוסר הפעיל ביחידת ההדמיה הממוקמת ביציאה הימנית ביותר. יישר את פין הנעילה במחבר הטרנסדוסר עם החריץ ביציאה.
דחף את המחבר פנימה במלואו וסובב את ידית הנעילה למצב אנכי כדי לקבע אותו. הפעל את תוכנת הניתוח על ידי לחיצה על אייקון התוכנה. לחץ על חדש כדי ליצור מחקר חדש ולבחור את השם המתאים מתפריט הנפתח.
בחלון מידע המחקר, הזן את שם המחקר, שם הסדרה. חבילת הבקשה היא שחלה וחבילת המדידה היא כלי דם. לאחר שהתוכנית נפתחת והמתמר מזוהה אוטומטית, בחר את חבילת היישום של השחלות.
לאחר מכן, מרחו כמות קטנה של קרם אלקטרודה על כל אחת מהאלקטרודות כדי להבטיח מגע תקין למעקב אחר קצב הלב. לאחר שהבעל חיים מורדם לחלוטין, יש להסיט את זרימת הגז על ידי פתיחת הנבל אל חרוט האף בפלטפורמת ההדמיה, וסגירת העצירה לתא ההשראה. העבר בעדינות את העכבר לפלטפורמת ההדמיה המחוממת.
מניחים את העכבר במצב שכיבה כשהצד הגבי פונה כלפי מעלה ומקבעים את חרוט האף מעל אפו לשמירה על ההרדמה. הדביקו כל רגל בקרם האלקטרודה על כרית האלקטרודה המתאימה לצורך ניטור פיזיולוגי. מרחו משחה עינית על העיניים כדי למנוע ייבוש בקרנית במהלך ההרדמה.
ודאו עומק הרדמה מספק באמצעות שיטת רפלקס צביטת האצבעות. עקבו אחרי סימני החיים של בעל החיים, כגון קצב נשימה ודופק, תנועות שמצביעות על אי נוחות, וטמפרטורת הפלטפורמה כל חמש דקות. לאחר מכן, גילוח את הרבע התחתון הימני של הגב באמצעות מגלוח חשמלי מהגפה האחורית הימנית לקו האמצע, תוך שמירה על הצד של עמוד השדרה.
מרחי שכבה דקה של קרם הסרת שיער גוף. אחרי דקה, נגב היטב את הקרם עם גזה לחה. לאחר מכן, מרחי שכבה נדיבה ואחידה של ג'ל אולטרסאונד על האזור המגולח.
מקם את גלאי הטרנסדוסר במצב רוחבי יחסית לעכבר על המעמד המכני כאשר חריץ הכיוון פונה שמאלה למפעיל. אבטח את הגשש במקומו באמצעות הקלמפ. לחץ על מקש B-Mode בלוח הבקרה כדי להפעיל את חלון ההדמיה הסטנדרטי בגווני אפור.
ודא שהעכבר והפלטפורמה שטוחים ושהטרנסדוסר ניצב לפני השטח. לאחר מכן, משוך את העור שמאלה ומקם את המתמר קרוב לאזור החלק העליון של הגולח, קרוב יותר לקו האמצע של הגב. הורד את הטרנסדוסר בעדינות על האזור המגולח מצופה בג'ל אולטרסאונד.
יישר את הקצה השמאלי של הגשוש עם עמוד השדרה ואת הקצה הימני מעל הצד הימני. כדי לזהות את השחלה, תחילה לזהות את הכליה, מבנה גדול בצבע אפור-בהיר עם קליפת מוח ומדולה. דחוף את פלטפורמת ההדמיה מעט לכיוון ראש העכבר כדי לחשוף את השחלה ורקמת השומן הפריאוורית.
לחץ על כפתור Cine Store כדי לצלם את סרטון B-Mode. כעת, לחץ על מקש מצב Power Doppler בלוח הבקרה כדי לדמיין כלי דם עם רגישות גבוהה לזרימה במהירות נמוכה. כוונן את הגבר הדופלר ל-32 עד 55 דציבלים, רגישות ל-5, טווח דינמי ל-15 DR, ומהירות לקילוהרץ אחד.
הזיזו בעדינות את הפלטפורמה קדימה ואחורה כדי לקבל את התצפית הטובה ביותר על כלי הדם של השחלה ולזהות את העורק השחלתי הנכנס להילום השחלותי, כלי הדם המדולריים במדולה המרכזית, וכלי הדם הקורטקסיים סביב הזקיקים המתפתחים. לחצו על Cine Store כדי לשמור את הווידאו המוצג של השחלה וכלי הדם במצב Power Doppler. כדי להבחין בין זרימה עורקית לוורידית, לחץ על מצב דופלר צבעוני.
הצגות האדומות זורמות לכיוון הטרנסדוסר והופעות כחולות זורמות הרחק ממנו. הכלי בעל המהירות הממוצעת הגבוהה יותר הוא העורק השחלתי. לחץ על כפתור דופלר Pulsed Wave PW כדי להעלות את קווי התאריכים של הדגימה.
לחץ עליו שוב כדי להפעיל את גל הספקטרלי של דופלר. לאחר מיקום שער הדגימה במרכז לומן הכלי, כוון את זווית האינסון כך שתהיה קטנה או שווה ל-60 מעלות ולמקביל לזרימה באמצעות כפתור הזווית. לעורק השחלה, הניחו את השער ממש לפני שהוא נכנס לשחלה.
עבור כלי המדולרי, מקם אותו בפיצול המרכזי. לכלי דם קורטיקליים, יש למקם אותו בבסיס זקיק שגדל. לחץ על Cine Store כדי לשמור גם את תמונת האולטרסאונד וגם את צורת הגל הספקטרלי.
כאשר ההדמיה מסתיימת, נגב את ג'ל האולטרסאונד מאחור והסר בעדינות את העכבר מפלטפורמת ההדמיה. ותשים את העכבר על כרית חימום עד שתהיה ערה לגמרי. הדמיית Power Doppler חשפה עלייה נראית לעין בשפע בכלי הדם המדולריים בשעה לאחר הזרקת גונדוטרופין כוריונית אנושית, ואחריה חזרה למצב הבסיסי בשמונה שעות וירידה נוספת ב-12 שעות לאחר ההזרקה.
הדמיית דופלר צבעונית אפשרה הבחנה ברורה בין העורק השחלתי לווריד השחלה ושיפור הדמיה של כיוון הזרימה בתוך כלי הדם השחלותיים. גלי דופלר מייצגים של PW הציגו מחזורים מובחנים עם מהירויות שיא סיסטוליות וקצה דיאסטולי מדידות בעורק השחלותי של עכבר מגיב הורמונלית, בעוד שעכבר לא מגיב הציג עקבות אות נמוכות ללא גל שניתן לזיהוי. בשעה אחת לאחר הזרקת גונדוטרופין כוריוני אנושי, מהירות זרימת הדם עלתה בעורק השחלותי, בכלי הדם המדולריים ובכלי הדם הקורטיקליים בעכברים שהגיבו לגירוי, אך לא נצפו עלייה כזו בעכבר שאינו מגיב.
בעכברים שאינם מגיבים, המהירות בכלי הדם הקורטיקליים ירדה מתחת לסף הגילוי בנקודות זמן נבחרות המסומנות על ידי ערכים זמניים. באמצעות אולטרסונוגרפיית דופלר, קבענו שמהירות זרימת הדם בשחלות עולה במהירות לאחר עליית DLH בעכברים. אולטרסונוגרפיית דופלר מאפשרת הערכה חוזרת ולא פולשנית של ההמודינמיקה של השחלות במהלך תקופת הביוץ, דבר ששיטות אחרות אינן יכולות להשיג.
לאחר אפיון המודינמיקה טרום-ביוצית תקינה, מחקרים עתידיים יוכלו כעת להשתמש בפרוטוקול זה כדי לבחון הפרעות בזרימת הדם במודלים של הפרעות שחלות כמו PCOS.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מאמר זה מציג פרוטוקול מפורט להערכה לא פולשנית, in vivo, של זרימת הדם בשחלה בעכברים באמצעות אולטרסאונד דופלר. השיטה מאפשרת ויזואליזציה וכימות בזמן אמת של התפקוד הווסקולרי השחלאי, במיוחד במהלך התקופה הפרה-אובולטורית, ובכך מספקת תובנות בעלות ערך לגבי פיזיולוגיה ופתולוגיה של השחלה.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום המדע
- ביולוגיה של הרבייה
- פיזיולוגיה של השחלה
- טכניקות דימות
רקע
- עיצוב מחדש של כלי הדם בשחלה הוא קריטי לביוץ ולתפקוד השחלאי הכללי.
- חסרות שיטות לא פולשניות לבחינת שינויים וסקולריים בזמן אמת בעכברים.
- בדיקות אולטרסאונד דופלר הן שיטה מבוססת במינים גדולים יותר, אך אינן מנוצלות מספיק בעכברים.
- הבנת הדינמיקה של זרימת הדם חיונית לחקר מצבים שחלקיים תקינים ופתולוגיים כאחד.
מטרת המחקר
- פיתוח והדגמה של פרוטוקול להערכת זרימת הדם בשחלה בעכברים חיים באמצעות אולטרסאונד דופלר.
- מתן אפשרות לניטור אורך (longitudinal) בזמן אמת של המודינמיקה השחלאית ללא הפרעה לפיזיולוגיה התקינה.
- אספקת כלי למחקר שינויים וסקולריים במהלך ביוול ובמודלים של מחלות.
שיטות שבהן נעשה שימוש
- הכנה והרדמה של עכברים לצורך דימות.
- מיקום וניטור פיזיולוגי של בעל החיים על פלטפורמת דימות מחוממת.
- גילוח והכנת אזור הדימות באמצעות ג'ל אולטרסאונד.
- זיהוי השחלה וכלי הדם שלה באמצעות דימות ב-B-Mode, Power Doppler ו-Color Doppler.
- מדידת מהירות זרימת הדם ופרמטרים של התנגדות באמצעות Pulsed Wave Doppler.
- דימות אורך (Longitudinal) במספר נקודות זמן לאחר גירוי הורמונלי.
תוצאים עיקריים
- דימוי Power Doppler גילה פרפוזיה מוגברת בכלי דם במוך (medullary vessels) שעה אחת לאחר הזרקת hCG, אשר חזרה לרמת הבסיס תוך שמונה שעות ופחתה עוד יותר לאחר שתים עשרה שעות.
- דימוי Color Doppler אפשר הבחנה ברורה בין העורק לווריד של השחלה, והדמיה של כיוון הזרימה.
- בדיקת Pulsed Wave Doppler סיפקה גלי דופק מדידים בעכברים המגיבים הורמונלית, עם עלייה במהירות זרימת הדם בעורק השחלה ובכלי הדם במוך ובקליפה (cortical vessels) לאחר הגירוי.
- עכברים שאינם מגיבים הראו אותות זרימת דם נמוכים או בלתי ניתנים לגילוי, במיוחד בכלי הדם בקליפה.
מסקנות
- בדיקת אולטרסאונד דופלר מאפשרת הערכה חוזרת ולא פולשנית של ההמודינמיקה השחלאית בעכברים.
- הפרוטוקול מאפשר ניטור בזמן אמת של שינויים כליים במהלך התקופה שלפני הביוץ.
- ניתן ליישם שיטה זו כדי לחקור הפרעות בזרימת הדם השחלאית במודלים של מחלות כגון PCOS.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למסמך ניהולי
אולטרסאונד דופלר מאפשר כימות לא פולשני ובזמן אמת של התפקוד הווסקולרי השחלאי בעכברים חיים, ובכך נותן מענה לפער קריטי בביולוגיה רבייתיות פרה-קלינית. יכולת זו תומכת בהפחתת סיכונים מכניסטיים ובביטחון חיזוי במחקרי עיצוב מחדש של כלי דם (vascular remodeling) הרלוונטיים לביוץ ולפתולוגיה שחלאית. השיטה משפרת את הרצף התרגומי על ידי מתן אפשרות להערכה אורךית של שינויים וסקולריים במודלים של עכברים הרלוונטיים למחלה.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופארמה
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בחינה של דינמיקת העיצוב מחדש של כלי הדם בשחלה במהלך ביוץ המונע על ידי הורמונים.
- תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי הבחנה בין פנוטיפים המגיבים הורמונלית לאלו שאינם מגיבים.
- מסייע בביסוס ביטחון חיזוי בתיקוף מטרות עבור מסלולים וסקולריים ורבייתיים.
סריקה ופיתוח בדיקה
- מכין מודלים מאומתים in vivo לסריקה המשכית של תרכובות המשפיעות על מערכת כלי הדם.
- מספק תוצאות המודינמיות כמותיות הניתנות לשחזור לצורך סטנדרטיזציה של הבדיקה.
- מאפשר הערכה מהימנה של השפעות התרכובות על זרימת הדם בשחלה ועל תפקוד כלי הדם.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתואם עם מודלים רלוונטיים למחלה, כגון PCOS, לצורך פיתוח ביומרקרים תרגומיים.
- מספק רצף מהשלב של הגילוי ועד לתיקוף פרה-קליני של נקודות קצה של תפקוד כלי דם.
- תומך בהחלטות קידום מותאמות סיכון עבור מועמדים לתרופות בתחומי הרבייה וכלי הדם.
שילוב תהליכים וזרימת עבודה
פרוטוקול אולטרסאונד דופלר זה משלב שלבים החל מגילוי מוקדם ועד למחקר פרה-קליני, ומאפשר בדיקת השערות והערכה כמותית של כלי דם במודלים של עכברים חיים.
- ביולוגיה של גילוי: תומך בבחינה של היפותזות בזמן אמת בנוגע לעיצוב מחדש של כלי הדם במהלך הביוץ ואחרי גרייה הורמונלית.
- סקר (Screening): מספק מדידות המודינמיות סטנדרטיות וניתנות לשחזור לצורך הערכת תרכובות.
- אנליטיקה: מכמת את מהירות זרימת הדם, מדדי התנגדות ומאפייני גלי הדופק לצורך ניתוח השוואתי.
- מחקר תרגומי: מגשר בין שלב הגילוי למחקרים פרה-קליניים במודלים של מחלות כגון PCOS.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פלטפורמת דימות רב-פעמית למחקרים מגוונים של תפקודי כלי הדם בשחלה.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי ומפחית עמימות מכניסטית במחקר של כלי דם בשחלה.
- ערך תפעולי: מספק תהליכי עבודה של דימות in vivo סטנדרטיים, ניתנים להרחבה ולשחזור.
- ערך אסטרטגי: משפר החלטות לגבי המשך או הפסקת פיתוח (go/no-go) ויעילות הון על ידי מתן אפשרות למחקרים אורך לא פולשניים.
- השפעה על הפורטפוליו: תומך בתעדוף מותאם סיכון של תוכניות טיפוליות רבייתיות וכלי דם.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות באולטרסונוגרפיה ובניטור פיזיולוגי במודלים של בעלי חיים קטנים.
- נדרשת גישה למכשור דימות דופלר ייעודי ותוכנה לניתוח נתונים.
- יש צורך בסטנדרטיזציה של פרוטוקולי הדימות ופירוש הנתונים בין צוותים שונים.
- ייתכן שיהיה צורך בהתאמה עבור זני עכברים שונים או מודלים שונים של מחלות שחלה.
- בעלי חיים שאינם מגיבים עלולים להניב אותות וסקולריים נמוכים או בלתי ניתנים לגילוי בנקודות זמן מסוימות.
