Echokardiografia płodowa myszy

Ogólnym celem następującego eksperymentu jest badanie struktury i funkcji serca wewnątrzmacicznie z wykorzystaniem ultrasonografii wysokiej częstotliwości. Osiąga się to poprzez odpowiednie znieczulenie i przygotowanie matki. W drugim kroku należy zidentyfikować płody w rogach macicy.

Następnie należy uzyskać dane w trybie B, trybie M oraz dane z analizy prędkości przepływu (pulse stoper). W celu identyfikacji i ilościowego określenia nieprawidłowości strukturalnych lub funkcjonalnych uzyskuje się wyniki obrazujące in vivo strukturę i funkcję serca zarodków myszy z alterations genetycznymi. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak histopatologia, jest fakt, że echokardiografia płodu zapewnia wgląd w funkcję serca w czasie rzeczywistym i pozwala na identyfikację wad strukturalnych serca in vivo.

Przygotuj mysz do obrazowania, najpierw podając jej znieczulenie w komorze indukcyjnej przy użyciu izofluranu w stężeniu od 2 do 3%. Umieść znieczuloną mysz w pozycji grzbietnej na podgrzewaczu z wbudowanymi elektrodami EKG w celu utrzymania temperatury ciała, a następnie unieruchom łapy za pomocą taśmy. Wyjmij mysz z komory i za pomocą strzyżarki wygol futro od poziomu środka klatki piersiowej aż do kończyn dolnych.

Użyj kremu do depilacji, aby usunąć pozostałe włosy z ciała. Następnie umieść pyszczek w stożku nosowym podłączonym do systemu anestezjologicznego, aby utrzymać stały poziom sedacji przez cały czas trwania procedury. Dostosuj poziom znieczulenia tak, aby utrzymać docelową częstość akcji serca na poziomie 450 plus lub minus 50 uderzeń na minutę.

Następnie nanieś żel elektrodowy na cztery łapy i przymocuj je taśmą do elektrod EKG. Następnie nasmaruj i delikatnie wprowadź sondę rektalną do myszy, aby monitorować temperaturę ciała za pomocą podgrzewacza. Utrzymuj temperaturę ciała na poziomie 37 °C, plus lub minus 0,5 °C.

Kontrolowana znieczulenie oraz stała temperatura ciała są niezbędne dla stabilności hemodynamicznej matki i płodów. Rozpocznij obrazowanie, wykorzystując pęcherz moczowy matki jako punkt orientacyjny, dostosuj manipulatory Z, a następnie manipulatory XY. Płody w lewym rogu macicy są oznaczone jako L jeden, dwa i trzy.

Z kolei te w prawym rogu macicy są oznaczane jako R1, dwa i trzy. Odnotowanie lokalizacji zarodków jest przydatne podczas ich wyjmowania. Po obrazowaniu należy przeskanować zarodki znajdujące się głęboko w jamie brzusznej, aby udokumentować ich obecność, lecz wykluczyć je z analizy danych ze względu na słabą rozdzielczość.

Modyfikuj płaszczyzny skanowania, zmieniając orientację myszy względem płaszczyzny skanowania. Uzyskaj obrazy w dwóch płaszczyznach ortogonalnych dla każdego zarodka. Staraj się uzyskać widoki zbliżone do płaszczyzn poprzecznej, czołowej i strzałkowej, choć czasami widoki są ograniczone do płaszczyzn skośnych ze względu na położenie macicy w jamie brzusznej.

Należy wykorzystać obrazy w trybie B do identyfikacji podstawowych struktur serca, takich jak przedsionki, przegroda międzykomorowa, komory oraz lewy i prawy trakt odpływu z komory. Następnie należy uzyskać obrazy w trybie M w przekroju krótkiej osi i wykorzystać je do pomiaru grubości ścian komór oraz wymiarów jam. W dalszej kolejności należy zwizualizować lewą i prawą komorę.

Echogeniczna krew embrionalna tworzy widoczne strumienie przepływu, co ułatwia precyzyjne umieszczenie objętości próbkowania Dopplera w otworze zastawki mitralnej. Wyznacz prędkość przepływu wlewowego do lewej komory przez zastawki mitralne w widoku czterojamowym z wierzchołka wzdłuż długiej osi LV. Zmierz czas wyrzutu skurczowego, korzystając z pomiarów odpływu aortalnego.

Oblicz częstotliwość akcji serca na podstawie pomiarów od jednego cyklu przepływu do następnego cyklu przepływu. Wykorzystaj obrazy w trybie B do zidentyfikowania typowych strukturalnych wad wrodzonych, takich jak ubytki w przegrodzie międzykomorowej. Zidentyfikuj przepływ przez przegrodę międzykomorową, używając próbkowania objętościowego Dopplera w obrębie komór.

Tutaj przedstawiono reprezentatywne oceny funkcji prawej komory. Poniżej znajdują się reprezentatywne obrazy dwuwymiarowego echokardiograficznego badania serca w widoku osi długiej w 14,5 dniu embrionalnym oraz widoku czterojamowy. Przedstawiono zapis w trybie M, w którym linie wyraźnie wskazują średnicę wewnętrzną lewej i prawej komory w rozkurczu, oznaczoną małą literą D, oraz w skurczu, oznaczoną małą literą S. Tutaj widoczna jest również przegroda międzykomorowa (IVS).

Przedstawiono reprezentatywne obrazy 2D echokardiografii serca w 14,5 dniu embrionalnym w widoku apikalnym czterojamowym. Przedsionek lewy oraz jama lewej komory zostały obrysowane na niebiesko. Pokazano tutaj reprezentatywne rozmieszczenie próbki objętości Dopplerowskiej fali tętna w celu rejestracji przepływu przez zastawkę mitralną; przedstawiono wzorce dopplerowskie przepływu mitralnego, z których można zmierzyć prędkość wczesnorozkurczową (oznaczoną jako E) oraz prędkość skurczu przedsionka (oznaczoną jako a).

Przedstawiono tutaj reprezentatywny profil prędkości przepływu w aorcie uzyskany metodą dopplerowską. Strumień dopplerowski w aorcie może zostać wykorzystany do pomiaru czasu wyrzutu. Częstość akcji serca można również obliczyć na podstawie pomiaru czasu od jednego cyklu przepływu do następnego.

Tutaj widzimy reprezentacyjne wykrycie defektu przegrody międzykomorowej lub trybu VSDB; przedstawione są obrazy serca zarodka w 14,5 dniu rozwoju w widoku czterojamowym koniuszkowym. Jamy prawej i lewej komory są tutaj obrysowane odpowiednio na niebiesko i czerwono. Zwróćmy uwagę na obecność przegrody międzykomorowej; pokazany tutaj przekrój poprzeczny obrazowanego serca został zabarwiony hematoksyliną i eozyną.

Jest to obrazowanie w trybie B serca zarodka w 14,5 dniu rozwoju z defektem przegrody międzykomorowej (VSD), wskazanym białą strzałką. Tutaj widzimy jamy prawej i lewej komory zaznaczone odpowiednio na niebiesko i czerwono. Przedstawiono tutaj przekrój poprzeczny obrazowanego serca, barwionego hematylowo i eozyną.

Oto obraz w trybie B serca z 14,5 doby embrionalnej z defektem przegrody międzykomorowej wskazanym strzałką, z nałożonym obszarem próbkowania Dopplera falowego do rejestracji przepływu przez przegrodę międzykomorową. Tutaj przedstawiono reprezentatywny zapis Dopplera z poprzedniej ryciny, demonstrujący przepływ z lewej do prawej komory po jego powstaniu. Technika ta utorowała drogę badaczom w dziedzinie rozwoju serca do analizy funkcji serca przed końcowym etapem rozwoju.