24 oktober 2017
Muizen worden veel gebruikt om te studeren zwangerschapsduur biologie. Beëindiging van de zwangerschap is echter vereist voor dergelijke studies die zich verzet tegen longitudinale onderzoek en vereist het gebruik van grote aantallen dieren. Daarom beschrijven we een niet-invasieve techniek van hoge-frequentie Ultrasonografie voor de vroegtijdige opsporing en het toezicht na implantatie gebeurtenissen in de zwangere muis.
Het algemene doel van deze echografieprocedure is om vroege zwangerschappen bij muizen te detecteren, te bewaken en te karakteriseren. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen te beantwoorden op het gebied van murene reproductieve biologie en om de groei, ontwikkeling en levensvatbaarheid van vroege muizenzwangerschappen vast te stellen. Het grote voordeel van deze techniek is dat deze zwangerschappen in vivo kunnen worden gekarakteriseerd en gefenotypiseerd, zonder onderbreking van de muizenzwangerschap, waardoor longitudinale gegevensverzameling mogelijk is.
Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze methode, moeite hebben om alle beelden in één vlak te krijgen. Dit komt door de kleine incrementele bewegingen van de echografie-sonde die noodzakelijk zijn. Begin met het voorbereiden van de echografiemachine.
Schakel de transducer in en bevestig vervolgens de 3-D motor-stage aan de transducer. Bevestig vervolgens de sonde aan de transducerklem. Positioneer nu de muis, rugligging, op het bewakingsplatform.
Geef hem anesthesie via een neuskoker en plak voorzichtig al zijn poten op de hartslagbewakingspaden op het platform. Wrijf vervolgens ongeveer één of twee milliliter echografie-overdrachtsgel op de buik. Positioneer vervolgens de echografie-sonde op de onderbuik met behulp van de handmatige motor-stage.
Gebruik de echografie om de blaas te lokaliseren, die eruit zou moeten zien als een voedselgevulde donkere cirkel net cephalaal van de vaginale opening. Zodra de blaas is gelokaliseerd, beweeg de sonde heel langzaam cephalaal om de zwangere baarmoeder te visualiseren, die eruit zou moeten zien als een cilindrische vorm met ronde gebieden op zwangerschapsplaatsen. Dit kan worden beschreven als pareltjes op een ketting.
Ga nu verder met 2-D beeldvorming. Zodra de zwangere baarmoeder is geïdentificeerd, begint u bij de zwangerschapsplaats dichtst bij de blaas en beweegt u langzaam en sequentieel cephalaal om de locatie van alle zwangerschapsplaatsen te bepalen. Sla het beeld op.
Als de nier, milt of lever te zien is, dan is de scan te ver cephalaal. Plaats de sonde dichter bij de blaas en sla het beeld op. Beeld vervolgens de contralaterale baarmoederhoorn op dezelfde manier af.
Vries het beeld in wanneer de echografie-frame zich in het midden van de zwangerschap of implantatieplaats bevindt en sla het beeld op voor analyse. Nu of later, gebruik de opgeslagen beelden om implantatieposities te meten met behulp van de hyperechoïsche decidualisatiereactie als marker. Klik handmatig op de meettool en klik op de locatie van een implantatieplaats.
Sleep vervolgens de cursor naar de volgende implantatieplaats en klik opnieuw om een lijn te tekenen. De software rapporteert vervolgens de lengte van de lijn. Nadat alle implantatieplaatsen zijn gemeten, gebruikt u dezelfde techniek en gaat u verder met het meten van de grootte van de zwangerschapszak en de grootte van de foetale pool.
Na de 2-D beeldvorming, positioneert u de sonde in een gebied dat zich ongeveer in het midden van het gewenste 3-D beeld bevindt. Bijvoorbeeld, als u een appel in 3-D zou afbeelden, plaatst u de sonde op de kern. Zodra de sonde goed is gepositioneerd, verkrijgt u een 3-D acquisitie.
De 3-D motor-stage zal deze afstand over de baarmoeder afleggen in een reeks stappen of frames. Zorg ervoor dat de bedoelde structuren volledig in de scan worden vastgelegd tijdens het verkrijgen van de scan. Laad de scan vervolgens in voor beeldverwerking.
Kies de parallelle en rotatiemethoden voor verwerking, die alle 3-D beeldframes in één 3-D-box laden. Kies vervolgens de stapgrootte van 0,08 millimeter en begin bij het ene uiteinde van het beeldblok en scrol door alle frames om vertrouwd te raken met de gegevens. Begin vervolgens aan het ene uiteinde van de stack en volg handmatig de omtrek van een object van belang.
Ga vervolgens naar het volgende frame en volg handmatig opnieuw de omtrek van het object. Ga dit proces door totdat alle frames handmatig zijn geannoteerd. Zodra u klaar bent, klikt u op voltooien om een 3-D beeld en een berekening van het volume van het object te verkrijgen.
Voor het beeld kiest u tussen een mesh of een solide overlay. Kies vervolgens of u de omringende beeldinformatie wilt behouden of verwijderen voor duidelijkheid. De hoge frequentie echografie kan de ontwikkeling van een implantatieplaats detecteren al zo vroeg als 5,5 dagen na de conceptie.
Gebruik het lichtere hyperechoïsche deciduale endometrium als marker voor implantatieplaatsen, het aantal implantatieplaatsen en de afstand tussen deze plaatsen, te kwantificeren op 6,5 dagen na de conceptie. Terwijl de zwangerschap vordert naar 7,5 dagen na de conceptie, zijn een donkere, hypo-echogene zwangerschapszak en foetale pool beide gemakkelijk te identificeren. Driedimensionale reconstructies van de muizenbaarmoeder op 6,5 dagen na de conceptie, werden gemaakt in zowel mesh als solide overlay-formaten.
Op 7,5 dagen na de conceptie was de 3-D scan net zo onthullend. Nadat u deze video hebt bekeken, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u nauwkeurige echografiebeelden in zowel 2-D als 3-D kunt verkrijgen om een zwangerschap zonder onderbreking te karakteriseren. De totale tijd die nodig is voor een echografie-acquisitie, zowel in 2-D als 3-D, is ongeveer 10 tot 20 minuten in de handen van een ervaren gebruiker.
Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om te onthouden dat uw bewegingen klein en incrementeel moeten zijn. Deze techniek heeft de weg gebaand voor onderzoekers om normale en abnormale zwangerschapsfenotypes bij muizen te onderzoeken.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel beschrijft een niet-invasieve hoogfrequente ultrasonografietechniek voor het monitoren van de vroege zwangerschap bij muizen. Deze methode maakt longitudinale studies mogelijk zonder de zwangerschappen te beëindigen, wat de verzameling van essentiële reproductieve gegevens vergemakkelijkt.
Driedimensionale hoogfrequente ultrasonografie (HFUS) met 3-D-reconstructie maakt niet-invasieve, longitudinale karakterisering van de vroege zwangerschap in muismodellen mogelijk, waardoor het onderbreken van de zwangerschap niet langer nodig is. Deze mogelijkheid vergroot de voorspellende betrouwbaarheid van reproductieve fenotypering en ondersteunt de translationele continuïteit in preklinisch onderzoek. De aanpak is strategisch relevant voor biofarmaceutische teams die genetisch gemodificeerde muizen gebruiken om risico's bij uterine en embryonale targets te minimaliseren.
Deze beeldvormingsmethode is geïntegreerd in het continuüm van ontdekking naar preklinisch onderzoek en ondersteunt hypothesetoetsing, targetvalidatie en translationeel onderzoek in de reproductieve biologie.