24 октября 2017 г.
Мышей широко используются для изучения гестационного биологии. Однако прерывание беременности является обязательным для таких исследований, которые исключает продольных исследований и требует использования большого количества животных. Таким образом мы описываем, неинвазивная методика высокочастотный ультразвук для раннего обнаружения и мониторинга событий после имплантации в беременных мыши.
Общая цель данной процедуры ультразвуковой визуализации заключается в обнаружении, мониторинге и характеристике ранней беременности у мыши. Этот метод позволяет ответить на ключевые вопросы в области репродуктивной биологии мышей, а также установить темпы роста, развития и жизнеспособность эмбрионов на ранних стадиях беременности у мышей. Основным преимуществом данной методики является возможность характеризации и фенотипирования беременности in vivo без ее прерывания, что позволяет осуществлять лонгитюдный сбор данных.
Как правило, специалисты, которые только начинают осваивать этот метод, сталкиваются с трудностями при попытке совместить все изображения в одной плоскости. Это связано с необходимостью перемещать ультразвуковой датчик с очень малым шагом. Начните с подготовки аппарата УЗИ.
Включите преобразователь, затем прикрепите трехмерный моторный стол к преобразователю. Далее закрепите зонд в зажиме преобразователя. Теперь поместите мышь в положении на спине на платформу мониторинга.
Введите животному анестетик через носовой конус и аккуратно прикрепите все лапы пластырем к электродам для мониторинга частоты сердечных сокращений на платформе. Затем нанесите примерно 1 или 2 мл ультразвукового контактного геля на область живота. После этого с помощью ручного столика с электроприводом установите ультразвуковой датчик на нижнюю часть живота.
С помощью ультразвукового сканера найдите мочевой пузырь, который должен выглядеть как темный круг, заполненный содержимым, непосредственно краниально по отношению к отверстию влагалища. После обнаружения мочевого пузыря медленно перемещайте датчик краниально, чтобы визуализировать беременную матку; она должна иметь цилиндрическую форму с округлыми участками в местах имплантации плода. Визуально это напоминает жемчужины на нити.
Теперь перейдите к 2D-визуализации. После обнаружения беременной матки начните с сайта имплантации, расположенного ближе всего к мочевому пузырю, и медленно и последовательно перемещайтесь в краниальном направлении, чтобы определить расположение всех сайтов имплантации. Сохраните изображение.
Если в поле зрения видны почка, селезенка или печень, значит, сканирование проводится слишком цефалически. Переместите датчик ближе к мочевому пузырю и сохраните изображение. Затем таким же образом визуализируйте контралатеральный рог матки.
Зафиксируйте изображение, когда ультразвуковой кадр окажется в центре беременности или места имплантации, и сохраните изображение для анализа. Сейчас или позже используйте сохраненные изображения для измерения положения имплантации, используя гиперэхогенную децидуальную реакцию в качестве маркера. Вручную выберите инструмент измерения и кликните по месту имплантации.
Затем переместите курсор к следующему месту имплантации и снова щелкните, чтобы провести линию. После этого программное обеспечение отобразит длину линии. Когда все места имплантации будут измерены, используя тот же метод, перейдите к измерению размера плодного пузыря и размера эмбрионального полюса.
После проведения 2-D визуализации поместите датчик в область, которая примерно соответствует середине желаемого 3-D изображения. Например, при 3-D визуализации яблока следует поместить датчик в область сердцевины. После правильного позиционирования датчика выполните 3-D сбор данных.
Трехмерный моторизованный столик будет перемещаться на это расстояние по матке серией шагов или кадров. В процессе сканирования убедитесь, что целевые структуры полностью попали в область сканирования. После завершения сканирования загрузите полученные данные для обработки изображений.
Выберите параллельные и ротационные методы обработки, которые загрузят все кадры 3D-изображения в один 3D-блок. Затем выберите размер шага 0,08 millimeters, после чего начните с одного края блока изображений и прокрутите все кадры, чтобы ознакомиться с данными. Далее, начав с одного края стека, вручную обведите контур интересующего объекта.
Затем перейдите к следующему кадру и снова вручную обведите контур объекта. Продолжайте этот процесс до тех пор, пока все кадры не будут размечены вручную. По завершении нажмите «finish», чтобы получить 3-D изображение и расчет объема объекта.
Для изображения выберите наложение в виде сетки или сплошной заливки. Затем решите, оставить или удалить окружающую информацию изображения для повышения четкости. Высокочастотный ультразвук позволяет обнаружить развитие места имплантации уже на 5,5 день после зачатия.
Используя более светлый гиперэхогенный децидуализированный эндометрий в качестве маркера мест имплантации, определяют количество мест имплантации и расстояние между ними на 6,5 день после зачатия. По мере развития беременности к 7,5 дню после зачатия легко идентифицируются более темный гипоэхогенный плодный пузырь и плодный полюс. Были выполнены трехмерные реконструкции матки мыши на 6,5 день после зачатия в форматах полигональной сетки и сплошного наложения.
На 7,5-й день после зачатия 3-D сканирование оказалось столь же информативным. После просмотра этого видео у вас должно появиться четкое представление о том, как получать точные ультразвуковые изображения в режимах 2-D и 3-D для характеристики беременности без прерывания ее течения. Общее время, необходимое для проведения ультразвукового исследования в режимах 2-D и 3-D, составляет примерно от 10 до 20 минут при работе опытного специалиста.
При выполнении данной процедуры важно помнить о необходимости совершать небольшие и постепенные движения. Этот метод открыл исследователям путь к изучению нормальных и аномальных фенотипов беременности у мышей.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье описывается метод неинвазивной высокочастотной ультрасонографии для мониторинга ранних сроков беременности у мышей. Этот метод позволяет проводить лонгитюдные исследования без прерывания беременности, что способствует сбору важных репродуктивных данных.
Трехмерная высокочастотная ультрасонография (HFUS) с 3D-реконструкцией позволяет осуществлять неинвазивную лонгитюдную характеристику ранней беременности на моделях мышей, устраняя необходимость в прерывании беременности. Эта возможность повышает прогностическую достоверность репродуктивного фенотипирования и обеспечивает трансляционную преемственность в доклинических исследованиях. Данный подход стратегически значим для биофармацевтических групп, использующих генетически модифицированных мышей для снижения рисков при изучении мишеней в матке и эмбрионах.
Данный метод визуализации интегрирован в континуум от этапа открытия до доклинических исследований, поддерживая проверку гипотез, валидацию мишеней и трансляционные исследования в области репродуктивной биологии.