Name: Foetale muis cardiovasculaire Imaging met behulp van een systeem van hoge-frequentie echografie (30 / 45MHZ) (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 34 s
Description: Leer hoe je hoogfrequente echografie gebruikt voor cardiovasculaire beeldvorming bij foetale muizen. Deze niet-invasieve methode maakt real-time monitoring van hartmorfologie en stroomindices mogelijk voor onderzoek naar aangeboren hartafwijkingen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Wij danken de Dierenfysiologie kern, Afdeling Moleculaire Geneeskunde aan de UCLA voor het verstrekken van technische ondersteuning en open toegang tot het Vevo 2100 echografie biomicroscopy (UBM) systeem. Deze studie werd ondersteund door het hulpprogramma voor het onderzoek van de NIH/kind-gezondheidscentrum (5K12HD034610/K12), de UCLA-Children's Discovery Institute en vandaag en morgen Children's Fund, en David Geffen School of Medicine Research Innovation award naar M. Touma.

De Universiteit van Californië, Los Angeles, Animal Care en gebruik Comité heeft alle procedures weergegeven in dit protocol goedgekeurd. De experimenten werden uitgevoerd als onderdeel van een lopend onderzoek onder actieve dierlijke protocollen die zijn goedgekeurd door de institutionele Animal Care en gebruik Comité van University of California, Los Angeles, Californië, USA. Dierlijke behandeling en zorg volgden de normen van de gids voor de zorg en het gebruik van proefdieren.
1. voorbereiding van de hoge frequentie echografie Imaging systeem
<ol><li>Zet de echografie imaging systeem en de fysiologie controle eenheid.</li>
	<li>Sluit de 30/45 MHz transducer.</li>
	<li>Plaats de corresponderende scan hoofd op de houder in de buurt van de imaging platform.</li>
	<li>Selecteer de optie Cardiale meting programma .</li>
	<li>Plaats de echografie gel ondersteboven in de vooraf opwarming van de aarde container ingesteld op 37 ° C.</li>
	<li>Passende slangen systeem voor anesthesie bevestigen en controleer of het gehalte aan zuurstof en Isofluraan.</li>
	<li>Desinfecteer het imaging platform en het werkgebied.</li>
	<li>Stel het niveau van de warmte van de imaging platform te handhaven constante lichaamstemperatuur en de hartslag van de dammen.</li>
</ol>2. zwangere muis voorbereiding
<ol><li>Plaats de dam zwanger muis (C57/BL6) in de anesthesie-inductie-zaal.</li>
	<li>Induceren anesthesie met behulp van voortdurend geleverde respiratoire Isofluraan (Isofluraan 2% - 3%) gemengd met 100% zuurstof (100% O2) op een debiet van 200 mL/min bij de kamer van de inductie.</li>
	<li>Overdracht van het ingetogen dier op de imaging platform in een liggende positie.</li>
	<li>Bieden steady-state sedatie met behulp van een gelaatsmasker aangesloten op de anesthesie buis systeem-leveren Isofluraan (1,0% - 1,5%), gemengd met 100% O2 op 200 mL/min. Let op: Regelen de lekkage van verdoving gas met behulp van een ventilatiesysteem voorzien van een houtskool filter met busje set.</li>
	<li>Tape de ledematen zachtjes naar de ingesloten electrocardiographic elektroden na toepassing van de elektrode gel om de constante controle van de maternale cardiale en respiratoire tarieven.</li>
	<li>Pas het niveau van Isofluraan te handhaven van een gemiddelde hartslag van (450 +/-50 slagen/min (bpm)).</li>
	<li>Handhaven van de lichaamstemperatuur binnen een bereik van 37.0 ° C +/-0,5 ° C. Toezicht op de lichaamstemperatuur en de hartslag wordt weergegeven voor de eenheid van de domeincontroller van de fysiologie.</li>
	<li>Het document van de vitale functies van de ingetogen muis elke 15 minuten gedurende de hele procedure imaging.</li>
	<li>Beoordelen van het niveau van de verdoving door de houding, de hartslag en de reactie tot teen snuifjes van de muis te evalueren.</li>
	<li>Ophthalmic balsem (1 druppel in elk oog) toepassen om oog droogheid en hoornvlies schade te voorkomen.</li>
	<li>Verwijder de bont uit de mid borstniveau aan de onderste ledematen met behulp van een ontharende room om te minimaliseren van echografie demping. Verwijder crème 1-1,5 min na toepassing door afwisselend natte en droge gaas veegt ter voorkoming van schade aan de huid.</li>
</ol>3. de embryo identificatie
<ol><li>Palperen van de buikwand zachtjes te vinden van de foetussen hen uitspreiden.</li>
	<li>Aantekeningen toevoegen aan elk embryo over de dam buik en hun anterior-posterior en dorsale-ventrale oriëntaties definiëren met behulp van een marker.</li>
	<li>Gebruik de baarmoederhals van de ingetogen dam als een mijlpaal. Label van de foetussen op de links en rechts uteriene hoorns als L1, L2, 3 L, etc. (links) en R1, R2, R3, enz (rechts), respectievelijk (figuur 1A). Let op: Vermijd verspreiding van de foetussen krachtig. 1-2 foetussen in elk nest kunnen overlappen met de anderen, waardoor hun positionering en beeldvorming onbetrouwbaar. Deze foetussen uitsluiten in de analyse.</li>
</ol>4. foetale hart visualisatie en aantekening
<ol><li>Voorverwarmde ultrageluid-gel van toepassing op de buik en verspreid het zorgvuldig om te voorkomen dat de formatie van de zeepbel. Voeg extra hoeveelheid gel op het gebied van scan imaging.</li>
	<li>Plaats de echografie-sonde op haar mechanische houder en mobiliseren het geleidelijk naar de huid contact met de dikke gel laag terwijl op zoek naar het kloppende hart met behulp van de B-scanmodus (Figuur 1).</li>
	<li>Klik op de scanknop B-modus om te verkrijgen van 2D-afbeeldingen. Gebruik de blaas als een mijlpaal markeren als R1 of L1, respectievelijk te identificeren van de eerste foetus gepositioneerd in het recht of de linker uteriene hoorn.</li>
	<li>Bevestig de linker- en richting van de individuele foetus in real-time door de imaging platform in het horizontale vlak te bewegen. Scannen van kop naar staart aantekeningen van de snuit, de ledematen en de wervelkolom als monumenten (figuur 1B, Video 1).</li>
	<li>Visualiseer het kloppend hart en aantekeningen van de linker ventrikel (LV) en het rechterventrikel (RV). Gebruik Doppler kleurmodus voor het optimaliseren van de hart-visualisatie (Figuur 1 C-G, video's 1 - 2).</li>
	<li>Klik op de scanknop B-modus om te verkrijgen van een parasternal korte as-view, hebben de LV en RV in hun maximale diameter in het midden van overname gegevensframe weergegeven. Start live imaging (figuur 1B-C).</li>
	<li>Wijzig de afdrukstand van de muis met betrekking tot het scannen van vliegtuigen om te verkrijgen van een longitudinaal bekeken voor vier-kamer (Figuur 1 d). Kies eerst de resterende structuren van het hart zoals de atria, hart en links en rechts uitstroom traktaten. Vervolgens hebben de kamers van het ventriculaire en atriale weergegeven in hun maximale diameter. Start Beeldacquisitie.</li>
	<li>De niet-optimale, schuine images uitsluiten van de definitieve analyse. Klik op de knop van de Cini om te verkrijgen van de continu opname 'Cineloops' voor een minimum van 10 s, vervolgens opslaan de opgenomen beelden.</li>
</ol>5. evaluatie van de foetale hartslag en ventriculaire functie
<ol><li>Klik op de scanknop M-modus om te verkrijgen van cardiale beelden van vier vlakken van de kamer (Video 3).</li>
	<li>Bekijk de lijst van de opnamen voor analyse als de beelden van alle de embryo's voltooid zijn.</li>
	<li>De niet-optimale, schuine images uitsluiten van de definitieve analyse.</li>
	<li>Klik op de knop analyse aan de wanddikte van de maatregel en de links/rechts-ventriculaire interne diameter aan de diastole (LVID, d; RVID, d) en systole (LVID, s; RVID, s), zoals afgebeeld in Figuur 2.</li>
	<li>Bepaal de gemiddelde foetale hartslag door het spelen van elk opgenomen M-modus traceren en de berekening van de meting van één cyclus naar de volgende stroom cyclus (de afstand tussen aangrenzende toppen).</li>
	<li>Het uitvoeren van meerdere metingen (ten minste 5 per tracering) om te verkrijgen van de gemiddelde hartslag (Figuur 2).</li>
	<li>Het meten van de temporele veranderingen tussen linker ventriculaire diastolische binnendiameter (LVID, d) en links ventriculaire interne diameter aan het einde systole (LVID, s) gedurende de cardiale cyclus. Fractionele verkorting percentage (FS %) dan als volgt berekenen: FS % = [(LVID,d-LVID,s)/LVID, d] x100.</li>
	<li>Uitvoeren van meerdere metingen (ten minste 5 per tracering) om te verkrijgen van de gemiddelden van de FS-%.</li>
</ol>6. evaluatie van de cardiopulmonale Flow Parameters
<ol><li>Aanpassen van de sector onder een hoek van overname minder dan 60o. Klik op de Doppler knop met een 45-MHz transducer pulsed wave Doppler metingen uitvoeren vanaf de 2-D vier kamer-imaging vliegtuig.<ol>
<li>Eerst, visualiseer de bifurcatie van de longslagader te identificeren van de juiste uitstroom tractus. Klik vervolgens op pulsed wave Doppler knop om op te halen van het patroon van de stroom via de longen en de aorta kleppen (figuur 3A, Video 4).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pulmonaire stroom metingen verkrijgen pulsed wave Doppler traceren, inclusief piek systolische snelheid (PkV), versnelling tijd (AT) en uitwerpen tijd (ET).</li>
	<li>Het uitvoeren van meerdere metingen (ten minste 5 per tracering) om te verkrijgen van gemiddelde afmetingen zoals aangegeven in figuur 3A (rechts).</li>
	<li>Berekenen van de AT / ET verhouding voor elk ventiel als een indicator van de uitstroom traktaten bij uitstroom en bloed stroom.</li>
	<li>Ga verder met het verkrijgen van de mitralisklep en de aortaklep stromingspatronen uit 2D-apicale vier kamer weergaven met behulp van de gepulseerde Golf Doppler. Eerst de linker atriale en linker ventriculaire kamers. Vervolgens plaatst u de pulsed wave Doppler monstervolume voor het opnemen van de mitralisklep instroom Doppler patronen en meten vroege diastolische snelheid (E) en atriale contractie snelheid (A) (figuur 3B)24,25.</li>
	<li>Doppler monstervolume om te verkrijgen van de aorta Doppler jet patroon aanpassen. De aorta Doppler jet tracering voor het meten van versnelling tijd (AT) en uitwerpen (ET), zoals aangegeven in figuur 3B (rechts) (Video 5) gebruiken</li>
</ol>7. de evaluatie van de Feto-placenta as
<ol><li>Gebruik de kleur Doppler scan om te visualiseren van de uteriene slagader en feto-placenta vasculaire structuur met behulp van de 45 MHz transducer (figuur 4A).</li>
	<li>Identificeer de navelstreng schepen (twee slagaders en een ader) in het intra-vruchtwater segment van de navelstreng, net na het snoer aan de foetale buik onttrekkingen.</li>
	<li>Plaats gepulseerde Golf Doppler monstervolume te verkrijgen van de navelstreng ader stroom patroon (figuur 4A).</li>
	<li>Meten van vasculaire piek stroom parameters waaronder versnelling tijd (AT), uitwerpen tijd (ET) en piek stroomsnelheid op einde systole (PkV, s) met behulp van de gepulseerde Golf Doppler scannen record (figuur 4B).</li>
	<li>Verkrijgen van 5 opeenvolgende golfvormen in elk drukvat, het ontbreken van foetale bewegingen en moeders respiratoire bewegingen, voor het meten van de gemiddelde piek snelheid voor elk vaartuig.</li>
	<li>Ga verder met de volgende embryo.</li>
</ol>8. Imaging post dierlijke controle
<ol><li>Uitschakelen van de container van de Isofluraan na afloop van de procedure.</li>
	<li>Blijven volgen van lichaamstemperatuur, ademhaling en hartslag tijdens de herstelfase.</li>
	<li>Verwijder de gelaatsmasker en het systeem aangesloten leidingen zodra de dam spontane bewegingen begint.</li>
	<li>De dam terug tot de passende huisvesting en observatie volgens standaardprotocollen institutionele na procedure.</li>
	<li>Document de tijd om de volledige hervatting van de normale activiteiten.</li>
</ol>9. prestatie-eisen en technische overwegingen
<ol><li>De verwerkingstijd voor ~ 8 foetussen tot ongeveer 1 h om te voorkomen dat de negatieve effecten van langdurige narcose op vitale functies en fysiologische parameters te beperken.</li>
	<li>Training met 8-10 zwangere muizen voor het optimaliseren van de technieken voor afbeelding verwerving en stroom patronen traceren in een kort tijdsbestek te voltooien.</li>
</ol>

<ol><li>Touma, M., Reemtsen, B., Halnon, N., Alejos, J., Finn, J. P., Nelson, S. F., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Path+to+Implement+Precision+Child+Health+Cardiovascular+Medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cardiovasc+Med%22%5BJournal%5D)">A Path to Implement Precision Child Health Cardiovascular Medicine.</a> Front Cardiovasc Med. 4, 36(2017).</li>
<li>Triedman, J. K., Newburger, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trends+in+Congenital+Heart+Disease.+The+Next+Decade%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Trends in Congenital Heart Disease. The Next Decade.</a> Circulation. 133, 2716-2733 (2016).</li>
<li>Gilboa, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Congenital+Heart+Defects+in+the+United+States+Estimating+the+Magnitude+of+the+Affected+Population+in+2010%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Congenital Heart Defects in the United States Estimating the Magnitude of the Affected Population in 2010.</a> Circulation. 134, 101-109 (2016).</li>
<li>Pruetz, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outcomes+of+critical+congenital+heart+disease+requiring+emergent+neonatal+cardiac+intervention%5BTitle%5D)+AND+%22Prenat+Diagn%22%5BJournal%5D)">Outcomes of critical congenital heart disease requiring emergent neonatal cardiac intervention.</a> Prenat Diagn. 34, 1127-1132 (2014).</li>
<li>Peterson, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mortality+among+Infants+with+Critical+Congenital+Heart+Disease%3A+How+Important+Is+Timely+Detection%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Birth+Defects+Res+A+Clin+Mol+Teratol%22%5BJournal%5D)">Mortality among Infants with Critical Congenital Heart Disease: How Important Is Timely Detection?</a> Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 97 (10), 664-672 (2013).</li>
<li>Atz, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prenatal+Diagnosis+and+Risk+Factors+for+Preoperative+Death+in+Neonates+with+Single+Right+Ventricle+and+Systemic+Outflow+Obstruction%3A+Screening+Data+from+the+Pediatric+Heart+Network+Single+Ventricle+Reconstruction+Trial%5BTitle%5D)+AND+%22J+Thorac+Cardiovasc+Surg%22%5BJournal%5D)">Prenatal Diagnosis and Risk Factors for Preoperative Death in Neonates with Single Right Ventricle and Systemic Outflow Obstruction: Screening Data from the Pediatric Heart Network Single Ventricle Reconstruction Trial.</a> J Thorac Cardiovasc Surg. 140 (6), For the Pediatric Heart Network Investigators 1245-1250 (2010).</li>
<li>Lalani, S. R., Belmont, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+Basis+of+Congenital+Cardiovascular+Malformations%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Med+Genet%22%5BJournal%5D)">Genetic Basis of Congenital Cardiovascular Malformations.</a> Eur J Med Genet. 57 (8), 402-413 (2014).</li>
<li>Hanchard, N. A., Swaminathan, S., Bucasas, K., Furthner, D., Fernbach, S., Azamian, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+genome-wide+association+study+of+congenital+cardiovascular+left-sided+lesions+shows+association+with+a+locus+on+chromosome+20%5BTitle%5D)+AND+%22Hum+Mol%22%5BJournal%5D)">A genome-wide association study of congenital cardiovascular left-sided lesions shows association with a locus on chromosome 20.</a> Hum Mol. 11, 2331-2341 (2016).</li>
<li>Arsenijevic, V., Davis-Dusenbery, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducible%2C+Scalable+Fusion+Gene+Detection+from+RNA-Seq%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Reproducible, Scalable Fusion Gene Detection from RNA-Seq.</a> Methods Mol Biol. 1381, 223-237 (2016).</li>
<li>LaHaye, S., Corsmeier, D., Basu, M., Bowman, J. L., Fitzgerald-Butt, S., Zender, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Utilization+of+Whole+Exome+Sequencing+to+Identify+Causative+Mutations+in+Familial+Congenital+Heart+Disease%5BTitle%5D)+AND+%22Circ+Cardiovasc+Genet%22%5BJournal%5D)">Utilization of Whole Exome Sequencing to Identify Causative Mutations in Familial Congenital Heart Disease.</a> Circ Cardiovasc Genet. 9 (4), 320-329 (2016).</li>
<li>Zaidi, S., Choi, M., Wakimoto, H., Ma, L., Jiang, J., Overton, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((De+novo+mutations+in+histone+modifying+genes+in+congenital+heart+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">De novo mutations in histone modifying genes in congenital heart disease.</a> Nature. 498 (7453), 220-223 (2016).</li>
<li>Leirgul, E., Brodwall, K., Greve, G., Vollset, S. E., Holmstrom, H., Tell, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+Diabetes%2C+Birth+Weight%2C+and+Neonatal+Risk+of+Congenital+Heart+Defects+in+Norway%2C+1994-2009%5BTitle%5D)+AND+%22Obstet+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Maternal Diabetes, Birth Weight, and Neonatal Risk of Congenital Heart Defects in Norway, 1994-2009.</a> Obstet Gynecol. 128 (5), 1116-1125 (2016).</li>
<li>Garry, D. J., Olson, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Common+Progenitor+at+the+Heart+of+Development%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">A Common Progenitor at the Heart of Development.</a> Cell. 127 (6), 1101-1104 (2006).</li>
<li>Postma, A. V., Bezzina, C. R., Christoffels, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetics+of+congenital+heart+disease%3A+the+contribution+of+the+noncoding+regulatory+genome%5BTitle%5D)+AND+%22J+Hum+Genet%22%5BJournal%5D)">Genetics of congenital heart disease: the contribution of the noncoding regulatory genome.</a> J Hum Genet. 61, 13-19 (2016).</li>
<li>Ganguly, A., Touma, M., Thamotharan, S., De Vivo, D. C., Devaskar, S. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+Calorie+Restriction+Causing+Uteroplacental+Insufficiency+Differentially+Affects+Mammalian+Placental+Glucose+and+Leucine+Transport+Molecular+Mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Endocrinology.+Oct%22%5BJournal%5D)">Maternal Calorie Restriction Causing Uteroplacental Insufficiency Differentially Affects Mammalian Placental Glucose and Leucine Transport Molecular Mechanisms.</a> Endocrinology. Oct. 157 (10), 4041-4054 (2016).</li>
<li>Lluri, G., Huang, V., Touma, M., Liu, X., Harmon, A. W., Nakano, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hematopoietic+progenitors+are+required+for+proper+development+of+coronary+vasculature%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mol+Cell+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Hematopoietic progenitors are required for proper development of coronary vasculature.</a> J Mol Cell Cardiol. 86, 199-207 (2015).</li>
<li>Bishop, K. C., Kuller, J. A., Boyd, B. K., Rhee, E. H., Miller, S., Barker, P. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28134395">Ultrasound Examination of the Fetal Heart.</a> Obstet Gynecol Surv. 72 (1), 54-61 (2017).</li>
<li>He, H., Gan, J., Qi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+extensive+cardiac+echography+examination+for+detecting+foetal+congenital+heart+defects+during+early+and+late+gestation%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Cardiol%22%5BJournal%5D)">Assessing extensive cardiac echography examination for detecting foetal congenital heart defects during early and late gestation: a systematic review and meta-analysis.</a> Acta Cardiol. 71 (6), 699-708 (2016).</li>
<li>Hobbs, C. A., Cleves, M. A., Karim, M. A., Zhao, W., MacLeod, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maternal+Folate-Related+Gene+Environment+Interactions+and+Congenital+Heart+Defects%5BTitle%5D)+AND+%22Obstet+Gynecol%22%5BJournal%5D)">Maternal Folate-Related Gene Environment Interactions and Congenital Heart Defects.</a> Obstet Gynecol. 116 (2 Pt 1), 316-322 (2016).</li>
<li>Gabbay-Benziv, R., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27569369">A step-wise approach for analysis of the mouse embryonic heart using 17.6 Tesla MRI.</a> Magn Reson Imaging. 35, 46-53 (2017).</li>
<li>Kim, G. H. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3601205/">Murine fetal echocardiography.</a> J Vis Exp. (72), e4416(2013).</li>
<li>Zhou, Y. Q., Cahill, L. S., Wong, M. D., Seed, M., Macgowan, C. K., Sled, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+flow+distribution+in+the+mouse+fetal+circulation+at+late+gestation+by+high-frequency+Doppler+ultrasound%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Genomics%22%5BJournal%5D)">Assessment of flow distribution in the mouse fetal circulation at late gestation by high-frequency Doppler ultrasound.</a> Physiol Genomics. 46 (16), 602-614 (2014).</li>
<li>Greco, A., Coda, A. R., Albanese, S., Ragucci, M., Liuzzi, R., Auletta, L., Gargiulo, S., Lamagna, F., Salvatore, M., Mancini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-Frequency+Ultrasound+for+the+Study+of+Early+Mouse+Embryonic+Cardiovascular+System%5BTitle%5D)+AND+%22Reprod+Sci%22%5BJournal%5D)">High-Frequency Ultrasound for the Study of Early Mouse Embryonic Cardiovascular System.</a> Reprod Sci. 22 (12), 1649-1655 (2015).</li>
<li>Deneke, T., Lawo, T., von Dryander, S., Grewe, P. H., Germing, A., Gorr, E., Hubben, P., Mugge, A., Shin, D. I., Lemke, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+determination+of+the+optimized+atrioventricular+delay+in+patients+with+implanted+biventricular+pacing+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Indian+Pacing+Electrophysiol+J%22%5BJournal%5D)">Non-invasive determination of the optimized atrioventricular delay in patients with implanted biventricular pacing devices.</a> Indian Pacing Electrophysiol J. 10 (2), 73-85 (2010).</li>
<li>Kono, M., Kisanuki, A., Ueya, N., Kubota, K., Kuwahara, E., Takasaki, K., Yuasa, T., Mizukami, N., Miyata, M., Tei, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Left+ventricular+global+systolic+dysfunction+has+a+significant+role+in+the+development+of+diastolic+heart+failure+in+patients+with+systemic+hypertension%5BTitle%5D)+AND+%22Hypertens+Res%22%5BJournal%5D)">Left ventricular global systolic dysfunction has a significant role in the development of diastolic heart failure in patients with systemic hypertension.</a> Hypertens Res. 33 (11), 1167-1173 (2010).</li>
</ol>

Geen belangenconflict verklaard.

Cardiovasculaire misvormingen en ziekten worden sterk beïnvloed door genetische factoren en milieuelementen19. Wij hebben eerder aangetoond een significant effect van maternale calorie beperking, dat is geïnitieerd tijdens het tweede trimester, op feto-placenta bloedsomloop stroom en foetale hartfunctie9.
Prenatale hypoxie is een andere gemeenschappelijke factor van de stress tijdens de foetale ontwikkeling die enorm de feto-placenta fysiologie e...

Aangeboren afwijkingen van het hart zijn heterogene structurele gebreken die zich tijdens de vroege ontwikkeling van de cardiale voordoen. Vooruitgang van de huidige operationele procedures die hebben geleid tot aanzienlijke verbeteringen in de overlevingscijfers van zuigelingen met CHDs1,2. Kwaliteit van leven is echter vaak gecompromitteerde secondary met langdurige hospitalisatie en behoeften voor reparatie van chirurgische procedures1,2,3,4,5geënsceneerd. Prenatale opsporing van de moleculaire mechanismen van CHDs is van cruciaal belang om het plan van de vroege interventies, voor het verrichten van nieuwe preventiestrategieën, en ter verbetering van de levenslange resultaten6,7.
Hoewel meerdere genetische en ecologische factoren zijn betrokken bij CHDs pathogenese, blijft tot oprichting van de causaliteit een unmet behoefte om diagnostische, therapeutische en preventieve strategieën1,8,9 ,10,11,12. Bovendien opent onderzoekt de rol van in utero stressfactoren en epigenetische modifiers nieuwe locaties voor toekomstige onderzoeken11,12. De afgelopen tien jaar is inderdaad getuige geweest van snelle vooruitgang in de technologie volgende generatie sequencing met inbegrip van één nucleotide polymorphism (SNP) microarray, hele exome sequencing en methylation van genoom-brede studies, hun gebruik in het bestuderen van de genetische modificatie oorzaken van complexe ziekten bij de mens, met inbegrip van CHDs1,8,9,10,11 is de weg effent naar het identificeren van nieuwe mutaties en genetische varianten die nog niet hebben getest voor hun pathogeniteit geschikt diermodellen.
Onder de andere ziekte modelsystemen is muis de diermodel van keuze, niet alleen voor het onderzoek naar mechanismen van CHDs tijdens de vroege cardiogenesis13,14,15,16, maar ook om te verhelderen hun effect op cardiale kamer rijping en functie op late zwangerschap in prenatale en perinatale stressfactoren. Vandaar, het uitvoeren van in vivo fenotypische karakterisering van een mutant foetale muis hart, tijdens zowel de vroege en de late stadia van ontwikkeling, is cruciaal om te begrijpen van de rol van deze genetische variaties en milieufactoren op cardiale ontwikkeling, en de mogelijke toekomstige gevolgen voor kamer specifieke rijping processen in muizen.
Vroegtijdige opsporing en accurate diagnose van cardiale afwijkingen tijdens ontwikkeling is essentieel voor Interventionele planning17,18. Wordt veilig, eenvoudig, draagbare en herhaalbare, foetale echografie is inderdaad uitgegroeid tot de standaard imaging techniek voor cardiale evaluatie in de kliniek. Beoordeling van de foetale circulatie met behulp van Doppler echografie wijd gebruikt in de klinische praktijk niet alleen voor de detectie van cardiale afwijkingen, maar ook om vasculaire afwijkingen, placenta insufficiëntie en uteriene groei beperking te detecteren en te evalueren het foetale welzijn in reactie op in utero beledigingen hypoxemia, maternale ziekte, alsmede drug toxiciteit17,18. Parallel aan de waarde bij de evaluatie van de menselijke gebreken en ziekten, heeft echografie beoordeling van foetale muizen opgedaan toenemende utility in experimental instellingen19,20,21,22, 23. In het bijzonder, kunt foetale hart echografie (echocardiografie) sequentiële in vivo visualisatie van het ontwikkelende hart. Vele experimentele studies hebben echografie-imaging technologie gebruikt om het observeren van foetale cardiovasculaire ontwikkeling in transgene foetale muizen. Doppler echografie is vooral handig voor het ophelderen van de pathofysiologische parameters, zoals de stromingspatronen in de foetale circulatie onder fysiologische uitdagingen of10,19van de voorwaarden van de ziekte. Bij zowel mensen als dieren, kan abnormale stroom of zuurstof bloedtoevoer naar de foetus voortvloeien uit verschillende omstandigheden die kunnen verstoren milieu van de foetus in utero en beïnvloeden de fetoplacental as, met inbegrip van de afwijkingen van de placenta, maternale hypoxie, Zwangerschapsdiabetes en farmaceutisch geïnduceerde vasculaire vernauwing15,22. Daarom, tot vaststelling van gestandaardiseerde methoden voor het uitvoeren van Doppler ultrasone klanken op foetale muizen zal enorm de emancipatie van toekomstige studies van CHDs doordat de stromingspatronen toezicht en belangrijke hemodynamische indexcijfers van de cardiovasculaire circuits tijdens verschillende stadia van ontwikkeling van de cardiale in genetische Muismodellen.
Hoge frequentie echografie heeft ontpopt als een krachtig instrument voor het meten van de ontwikkelings- en fysiologische parameters van het cardiovasculaire systeem in muismodellen en ziekten bij de mens18. Deze technologie is verder verfijnd geweest in de afgelopen jaren. Wij en andere onderzoekers hebben aangetoond de haalbaarheid van dit systeem voor de uitvoering van ultra-hoge frequentie echografie studies naar de foetale muis hart15,19,20,21,22 ,23. Het systeem is uitgerust met Doppler kleur flow mapping en lineaire matrix omvormers die het genereren van tweedimensionale, dynamische beelden met hoge frequentie (30 tot 50 MHz) framesnelheden. Deze voordelen, in vergelijking met lage frequentie echografie systemen en de vorige generatie van hoge frequentie echografie21,22, voorzien in de nodige gevoeligheid en resolutie grondige evaluatie van de foetale bloedsomloop systeem, met inbegrip van uitgebreide karakterisering van hart structuren, kamer functie en stroom indexcijfers van de foetale muizen in experimentele instellingen. Hierin duidelijk naar voren komt methoden voor het uitvoeren van snelle beoordeling van cardiopulmonale omloop en feto-placenta embryonale dag E18.5 in vivo verkeer met behulp van een hoogfrequent systeem. We kozen voor een 30/45 MHz transducer waarmee een axiale resolutie van ongeveer 60 µm en een laterale resolutie van 150 µm. Echter, een hogere frequentie omvormer (40/50 MHz) kan worden gekozen voor het analyseren van eerder ontwikkelingsstadia door een vergelijkbare methodologische aanpak te volgen. De geselecteerde M-modus kunnen de visualisatie van weefsels in beweging op hoge temporele resolutie niveaus (1.000 frames/s). Tot slot, we de haalbaarheid van hoge echografie voor gedetailleerde uitgebreide fenotypische karakterisering van foetale cardiovasculaire hemodynamische status en functie in muizen op basislijn en in reactie op stress prenatale hypoxie aantonen.

<table><tbody><tr><td>Vevo 2100</td><td>VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada</td><td>N/A</td><td>High Freequency Ultrasound Biomicroscopy. De set-up is beschikbaar in de centrale faciliteit voor dierfysiologie, afdeling moleculaire geneeskunde, UCLA. USA</td></tr><tr><td>inbred mice (c57/BL6)</td><td>Charles River Laboratories</td><td>N/A</td><td>Inbread wild type muisstam</td></tr></tbody></table>

foetale muis cardiovasculaire imaging met behulp van een systeem van hoge-frequentie echografie (30 / 45mhz)

Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound (30/45MHZ) System

Aangeboren hartafwijkingen (CHDs) zijn de meest voorkomende oorzaak van morbiditeit van de kindertijd en vroege mortaliteit. Prenatale opsporing van de moleculaire mechanismen van CHDs is van cruciaal belang voor het uitvinden van nieuwe preventieve en therapeutische strategieën. Mutant Muismodellen zijn krachtige instrumenten om nieuwe mechanismen en milieudruk modifiers dat station cardiale ontwikkeling en hun mogelijke wijziging in CHDs te ontdekken. Inspanningen om de causaliteit van deze vermeende leverden geweest is beperkt tot histologische en moleculaire studies in non-survival dierproeven, die toezicht op de essentiële fysiologische en hemodynamische parameters echter vaak afwezig is. Levende imaging technologie is een essentieel instrument om de etiologie van CHDs geworden. In het bijzonder, echografie beeldvorming kan geïnduceerd worden gebruikt zonder operatief bloot de foetussen, waardoor het behoud van hun fysiologie basislijn terwijl de gevolgen van de milieudruk over de hemodynamische en structurele aspecten van cardiale kamer ontwikkeling. Hierin, wij gebruiken het systeem van hoge-frequentie echografie (30/45) te onderzoeken van het cardiovasculaire systeem bij foetale muizen bij E18.5 in utero op de basislijn en in reactie op blootstelling van de prenatale hypoxie. We aantonen de haalbaarheid van het systeem voor het meten van de cardiale kamer grootte, morfologie, ventriculaire functie, foetale hartslag, en navelstreng slagader stroom indexen en hun wijzigingen in de foetale muizen blootgesteld aan systemische chronische hypoxie in utero in echte tijd.

Statistische analyses van cardiale en hemodynamische indices werden offline uitgevoerd. Het middel 5 opeenvolgende metingen in 3 optimale beelden werden berekend. De gegevens werden uitgedrukt als bedoel ± SEM. Student t-test werd gebruikt voor het afleiden van de interfractiewerkgroep vergelijkingen. Een P -waarde van ≤0.05 werd beschouwd als statistisch significant.
Naar aanleiding van het bovengenoemde proto...

Hoge-frequentie echografie beeldvorming van de foetale muis kan imaging resolutie is verbeterd en nauwkeurige niet-invasieve karakterisering van cardiale ontwikkeling en structurele gebreken. Het protocol hierin geschetst is ontworpen om uit te voeren real-time foetale muizen echocardiografie in vivo.

Foetale muis cardiovasculaire Imaging met behulp van een systeem van hoge-frequentie echografie (30 / 45MHZ)

Congenital heart defects (CHDs) are the most common cause of childhood morbidity and early mortality. Prenatal detection&#160;of the underlying molecular ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om de structuur en hemodynamische parameters van de foetale circulatie te bestuderen, met behulp van een hoogfrequente echografiesysteem. Deze methode biedt een uitgebreide fenotypering van cardiale morfologie en stromingsindices tijdens de ontwikkeling in realtime, en maakt het mogelijk om aangeboren hartafwijkingen te bestuderen in experimentele omgevingen. In vergelijking met laagfrequente echografiesystemen biedt deze techniek een hogere gevoeligheid en resolutie door het genereren van tweedimensionale dynamische beelden met hoge frequente beeldsnelheden.Om te beginnen, zet het echografiesysteem en de fysiologiemonitoring-eenheid aan. Verbind vervolgens de 30-45 megahertz transducer en plaats de corresponderende scankop op zijn houder nabij het beeldvormingsplatform. Selecteer vervolgens de optie voor het cardiale meetprogramma.Plaats de echografiegel op zijn kop in zijn voorverwarmingscontainer, ingesteld op 37 graden Celsius. Bevestig vervolgens het juiste slangensysteem voor anesthesie en controleer de niveaus van zuurstof en isoflura. Desinfecteer het beeldvormingsplatform en het werkgebied.Stel ten slotte de warmteniveau van het beeldvormingsplatform in om een constante lichaamstemperatuur van 37 graden Celsius voor de moeder te handhaven. Breng de gesedateerde moeder van de anesthesie-inductiekamer over naar het beeldvormingsplatform en plaats het dier in een rugligging. Zorg voor een constante sedatie met isoflura, met behulp van een gezichtsmasker dat is aangesloten op het anesthesie-slangensysteem.Breng elektrode-gel aan op de ingebedde elektrocardiografische elektroden. Plak vervolgens de ledematen voortdurend op de elektroden voor constante monitoring van de hart- en ademhalingssnelheid van de moeder. Bewaak de temperatuur en hartslag van de moeder, weergegeven op de fysiologie-besturingseenheid.Pas het niveau van isoflura aan om een gemiddelde hartslag dicht bij 450 slagen per minuut te handhaven. Bevestig het juiste niveau van anesthesie door de houding, hartslag en reactie op teenprikjes van de muis te evalueren. Gebruik vervolgens een ontharingscreme om de vacht van het midden van de borst tot de onderste ledematen te verwijderen om echografievermindering te minimaliseren.Palpeer voorzichtig de buikwand om de foetussen te lokaliseren en verspreid ze. Vermijd het fors verspreiden van de foetussen. Gebruik de baarmoederhals als oriëntatiepunt, annoteer elke embryo op de buik van de moeder en definieer hun oriëntatie.Sluit die foetussen uit waarbij de oriëntatie onbetrouwbaar is. Label de foetussen op de linker baarmoederhoorn met het voorvoegsel L en die op de rechter baarmoederhoorns met een R voorvoegsel, zoals hier getoond. Breng voorverwarmde echografiegel aan op de buik en verspreid het voorzichtig om bubbelvorming te voorkomen.Voeg een extra hoeveelheid gel toe aan het te scannen gebied. Plaats de echografiesonde op zijn mechanische houder en beweeg hem geleidelijk naar de buik om contact te maken met de dikke gellaag, terwijl u op zoek bent naar het kloppende hart, met behulp van B-modus scannen. Bevestig de rechter en linker oriëntatie van de individuele foetus in realtime door de beeldvormingsplatform in het horizontale vlak te bewegen.Scan de foetus van hoofd tot staart om de snuit, de ledematen en de ruggengraat als oriëntatiepunten te annoteren. Visualiseer het kloppende hart en annoteer de linker en rechter ventrikel. Schakel over naar kleuren Doppler-modus om de hartvisualisatie te optimaliseren.Klik op de B-Modus knop om een peristernele korte toegangsweergave te verkrijgen. Zorg ervoor dat de linker en rechter ventrikels worden weergegeven in hun maximale diameter in het midden van het dataverzamelingskader en start live-beeldvorming. Verander de scanvlakken om een longitudinale vierkamerweergave te verkrijgen.Identificeer eerst de resterende structuren van het hart, zoals de atria, interventriculaire septum en linker en rechter uitstroomtractus. Laat vervolgens de ventrikel- en atriale kamers in hun maximale lengte worden weergegeven. Start de beeldacquisitie door op de Cine knop te klikken, om continue opname cine-loops gedurende minimaal 10 seconden te verkrijgen.Klik vervolgens op de M-Modus scanknop om cardiale beelden van vier kamervlakken te verkrijgen om de foetale hartslag en ventrikelfunctie te evalueren. Sluit niet-optimale beelden uit. Klik vervolgens op de Analyse knop om de dikte van de ventrikelwand en interne diameter bij diastole en systole te meten.Pas eerst de sector aan op een acquisitiehoek van minder dan 60 graden om de bifurcatie van de longslagader te visualiseren en de rechter uitstroomtractus te identificeren. Klik vervolgens op de Pulsed Wave Doppler knop om het stroompatroon door de long- en aortakleppen te verkrijgen. Plaats vervolgens de pulse wave Doppler-monstervolume om aortische mitralis stroom Doppler-patronen te registreren en meet de vroege diastolische snelheid en atriale contractiesnelheid.Gebruik de kleuren Doppler-scan om de baarmoederarterie en foetale placentale vaatboom te visualiseren, met behulp van de 45 megahertz transducer. Plaats de pulsed wave Doppler-monstervolume om het navelsnoer arterie stroompatroon te verkrijgen. Gebruik de pulsed wave Doppler-scan om de vasculaire piekstroomsparameters te meten, inclusief acceleratietijd, ejectietijd en piekstroomsnelheid aan het einde van de systole.Zet het isoflura-container uit na voltooiing van het beeldvormingsproces. Blijf de lichaamstemperatuur, ademhalingssnelheid en hartslag bewaken tijdens de herstelfase. Documenteer de tijd tot volledige hervatting van normale activiteit.De gegevens in deze tabel tonen de haalbaarheid van het gebruik van hoogfrequente echografie, zoals beschreven in dit protocol, om een uitgebreide fenotypering van foetale hartmorfologie en functie, en foetale placentacirculatie parameters, en hun veranderingen bij foetale muizen blootgesteld aan chronische hypoxie in utero te verrichten. Volgens deze procedure kunnen andere methoden zoals speckle tracering en kleurstofanalyse worden gebruikt om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals het meten van regionale myocardiale functie van het zich ontwikkelende myocardium in toekomstige studies. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip

fetal-mouse-cardiovascular-imaging-using-high-frequency-ultrasound

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Ontwikkelingsbiologie

Deze video demonstreert het gebruik van een rail gemonteerd hoogfrequente ultrasone sonde naar echocardiografie te voeren op een verdoofde muis. De methoden beschrijven zowel conventionele twee-dimensionale en M-mode metingen van de hartfunctie in aanvulling op nieuwere, krachtige tools zoals kleur Doppler, rek-analyse, maar ook algemene en gerichte contrast beeldvorming.

Muriene Echocardiografie en Ultrasound Imaging

Foetale en perinatale sterfte is een gemeenschappelijk kenmerk bij het bestuderen van genetische veranderingen die van invloed cardiale ontwikkeling. Hoogfrequente echografie is verbeterd 2-D resolutie en kan uitstekende informatie te verstrekken over de vroege ontwikkeling van het hart en is een ideale methode om de impact op cardiale structuur en functie te detecteren voorafgaand aan het overlijden.

Murine Foetale echocardiografie

We beschrijven onderzoek van foetale hartfunctie met eigentijdse functionele foetale echocardiografie en foetoplacentaire Doppler-echografie met de VisualSonics VEVO 2100 microultrasound in een chirurgisch geïnduceerde model van intra-uteriene foetale groeivertraging in een konijn.

Foetale echocardiografie en Pulsed-wave Doppler Ultrasound in een konijn model van Intra-uteriene groeivertraging

Ultra-hoge frequentie echografie is een krachtige live-imaging tool om cardiale afwijkingen in kleine proefdieren. Zijn noninvasiveness maakt het handhaven van de fysiologische toestand van de embryo's. Hierin tonen we het gebruik van M-mode echo om de hartslag van embryo meten E18.5 in de baarmoeder.

In utero Meting van de hartslag in de Muis door invasieve M-mode echocardiografie

Hier presenteren we een protocol om echografie microbellen contrastmiddelen in levende, geïsoleerde late zwangerschap stadium muizen embryo's te injecteren. Deze methode maakt de studie van perfusie parameters en vasculaire moleculaire merkers binnen het embryo met contrastmiddel hoogfrequente ultrasone beeldvorming.

Contrast Imaging in muis embryo&#39;s met behulp van hoge-frequentie Ultrasound

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.

Een roman gebruik van driedimensionale hoogfrequente Ultrasonografie voor vroege zwangerschap karakterisering in de muis

Hier beschrijven we de techniek van de hoge frequentie echografie voor in vivo analyse van foetussen in muizen. Met deze methode kunt de opvolging van foetussen en de analyse van de placenta parameters evenals moederlijk en foetaal bloedstroom in de gehele zwangerschap.

Hoge frequentie echografie voor de analyse van de ontwikkeling van de foetus en placenta In Vivo

Echografie met hoge resolutie kan helpen bij het stroomlijnen van experimenten die getijde zwangere muizen vereisen door de staat van zwangerschap, zwangerschapsduur en zwangerschapsverliezen te bepalen. Hier wordt een protocol gepresenteerd om methoden te illustreren om muiszwangerschappen te beoordelen, evenals mogelijke valkuilen (beeldartefacten) die zwangerschap kunnen nabootsen.

Is mijn muis zwanger? Hoogfrequente echografie

Het huidige protocol beschrijft de echocardiografische beoordeling van de morfologie, functie en coronaire bloedstroom van de linkerventrikel bij 7-dagen oude pasgeboren muizen.

Echocardiografische karakterisering van linkerventrikelstructuur, functie en coronaire stroom bij pasgeboren muizen

Ultrasnelle Doppler-echografie (UFUS) met een hoge ruimtelijke resolutie (100 μm) en gevoeligheid is een geschikte niet-invasieve beeldvormingsmodaliteit voor het verkrijgen van een uitgebreid kwalitatief overzicht van de levervasculatuur. UFUS faciliteert ook kwantitatieve metingen van de microvasculatuur, met als doel ons begrip van vaatziektemechanismen te vergroten.

Beeldvorming en kwantificering van het levervaatstelsel van muizen met behulp van ultrasnelle Doppler-echografie

Leer hoe je hoogfrequente echografie gebruikt voor cardiovasculaire beeldvorming bij foetale muizen. Deze niet-invasieve methode maakt real-time monitoring van hartmorfologie en stroomindices mogelijk voor onderzoek naar aangeboren hartafwijkingen.

Foetale muis cardiovasculaire Imaging met behulp van een systeem van hoge-frequentie echografie (30 / 45MHZ)

Meer video's verkennen