心血管イメージング (30/45 MHZ) の高周波超音波を用いた胎児マウス

次の実験の全体的な目標は、高周波超音波システムを使用して、胎児循環の構造と血行動態パラメーターを研究することです。この手法は、開発中の心臓の形態と流量指数の包括的な表現型をリアルタイムで提供し、実験環境での先天性心疾患の研究を可能にします。低周波超音波システムと比較して、この技術は高周波フレームレートで2次元の動的画像を生成することにより、より高い感度と解像度を提供します。

まず、超音波画像診断システムと生理機能監視ユニットの電源を入れます。次に、30〜45メガヘルツのトランスデューサーを接続し、対応するスキャンヘッドをイメージングプラットフォームの近くのホルダーに置きます。次に、心臓測定プログラムオプションを選択します。

超音波ジェルを逆さまにして、摂氏37度に設定した温暖化容器に入れます。次に、麻酔に適したチューブシステムを確認し、酸素とイソフルランのレベルを確認します。イメージングプラットフォームと作業領域を消毒します。

最後に、イメージングプラットフォームの熱レベルを設定して、ダムの体温を摂氏37度に一定に保ちます。鎮静剤を麻酔導入室からイメージングプラットフォームに移し、動物を仰臥位に置きます。麻酔チューブシステムに接続されたフェイスマスクを使用して、イソフルランによる定常状態の鎮静を提供します。

埋め込まれた心電図電極に電極ゲルを塗布します。次に、手足を電極に優しくテープで固定し、母体の心拍数と呼吸数を常に監視します。生理学コントローラーユニットに表示されるダムの温度と心拍数を監視します。

イソフルランのレベルを調整して、平均心拍数を毎分450拍近くに維持します。マウスの姿勢、心拍数、つま先のつま先つま先への反応を評価して、適切な麻酔レベルを確認します。次に、脱毛クリームを使用して、胸部中央部から下肢までの毛皮を取り除き、超音波の減衰を最小限に抑えます。

腹壁を優しく触診して胎児の位置を特定し、広げます。胎児を無理に広げることは避けてください。子宮頸部を目印として、ダムの腹部にある各胚に注釈を付け、それらの向きを定義します。

向きが信頼できない胎児は除外します。ここに示すように、左の子宮角の胎児には接頭辞Lを、右の子宮角の胎児にはR接頭辞を付けます。予め温めた超音波ジェルを腹部に塗布し、気泡の形成を避けるために慎重に広げます。

スキャン領域にゲルを追加します。超音波プローブをメカニカルホルダーに置き、Bモードスキャンを使用して、鼓動する心臓を探しながら、腹部に向かって徐々に動かして厚いゲル層に接触させます。個々の胎児の左右の向きを、イメージングプラットフォームを水平面内で移動させることで、リアルタイムで確認します。

胎児の頭から尾までをスキャンして、鼻、手足、脊椎を目印として注釈を付けます。鼓動する心臓を視覚化し、左心室と右心室に注釈を付けます。カラードップラーモードに切り替えて、心臓の視覚化を最適化します。

B-Modeボタンをクリックすると、胸骨周囲のショートアクセスビューが表示されます。データ取得フレームの中心に左心室と右心室が最大直径で表示されていることを確認し、ライブイメージングを開始します。走査面を変更して、縦方向の4チャンバービューを取得します。

まず、心房、心室中隔、左右の流出路など、心臓の残りの構造を特定します。次に、心室と心房の最大長を表示します。Cineボタンをクリックして画像取得を開始し、最低10秒間の連続記録シネループを取得します。

次に、スキャンM-Modeボタンをクリックして、4つのチャンバー面から心臓画像を取得し、胎児の心拍数と心室機能を評価します。最適でない画像を除外します。次に、 分析 ボタンをクリックして、拡張期と収縮期の心室壁の厚さと内径を測定します。

まず、セクターを60度未満の取得角度に調整して、肺動脈の分岐を視覚化し、適切な流出路を特定します。次に、Pulsed Wave Dopplerボタンをクリックして、肺動脈弁と大動脈弁を通るフローパターンを取得します。次に、脈波ドップラーサンプルボリュームを配置して、大動脈僧帽弁血流ドップラーパターンを記録し、早期拡張期速度と心房収縮速度を測定します。

カラードップラースキャンを使用して、45メガヘルツトランスデューサーを使用して、子宮動脈と胎児胎盤血管樹を視覚化します。パルス波ドップラーサンプラーボリュームを配置して、臍帯動脈の流れパターンを取得します。パルス波ドップラースキャンレコードを使用して、加速時間、排出時間、収縮末期のピーク流速などの血管のピークフローパラメータを測定します。

イメージングプロセスが完了したら、イソフルラン容器の電源を切ります。回復期中も体温、呼吸数、心拍数のモニタリングを続けます。通常の活動が完全に再開されるまでの時間を文書化します。

この表のデータは、このプロトコルで概説されているように、高周波超音波を使用して、胎児の心臓の形態と機能、および胎児胎盤循環パラメータ、および子宮内の慢性低酸素症にさらされた胎児マウスにおけるそれらの変化の包括的な表現型を実行する可能性を示しています。この手順に続いて、スペックルトレースや染色分析などの他の方法を使用して、将来の研究で発生中の心筋の局所的な心筋機能を測定するなどの追加の質問に答えることができます。このビデオを見た後、高周波超音波を効果的に操作する方法と、胎児の心臓の形態と循環パラメータをリアルタイムで体系的に評価する方法について十分に理解しているはずです。