Summary
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.
Abstract
Foetus intra-uteriene groeivertraging (IUGR) resulteert in abnormale hartfunctie dat is duidelijk antenataal wijten aan vooruitgang in foetoplacentaire Doppler-echografie en foetale echocardiografie. Steeds vaker worden deze beeldvormende modaliteiten worden klinisch gebruikt om de hartfunctie te onderzoeken en te beoordelen welzijn in de baarmoeder, waardoor het begeleiden van de timing van de geboorte beslissingen. Hier gebruikten we een konijnenmodel IUGR die analyse van de hartfunctie in een klinisch relevante wijze mogelijk maakt. Met behulp van isofluraan geïnduceerde anesthesie, wordt IUGR chirurgisch gecreëerd op zwangerschapsduur dag 25 door het uitvoeren van een laparotomie, het blootstellen van de bicornuate baarmoeder en vervolgens ligateren 40-50% van uteroplacentale schepen leveren elk vruchtzak in een baarmoeder hoorn. De andere hoorn bij het konijn bicornuate baarmoeder dient als interne controle foetussen. Dan, na herstel op zwangerschapsduur dag 30 (voldragen), hetzelfde konijn ondergaat onderzoek van foetale hartfunctie. Anesthesie wordt geïnduceerd met ketamine en xylazine intramusculair, vervolgens onderhouden door een continue intraveneuze infusie van ketamine en xylazine om iatrogene effecten op de foetale hartfunctie te minimaliseren. Een herhaling laparotomie wordt uitgevoerd om elk vruchtzak bloot en een microultrasound onderzoek (VisualSonics VEVO 2100) van foetale cardiale functie wordt uitgevoerd. Placenta-insufficiëntie is duidelijk door een verhoogde pulsatility index of een afwezige of omgekeerde eind diastolische stroming van de arteria umbilicalis Doppler golfvorm. De ductus venosus en middelste cerebrale slagader Doppler wordt vervolgens onderzocht. Foetale echocardiografie wordt uitgevoerd door het opnemen B-modus, M-modus en stroomsnelheid golfvormen in laterale en apicale uitzicht. Offline berekeningen bepalen standaard M-modus cardiale variabelen, tricuspidalis en mitralisklep ringvlak systolische excursie, speckle tracking en rekanalyse, bewerkt hartspierprestatie index en vasculaire stroomsnelheid golfvormen van belang. Dit kleine diermodel van IUGR biedt daarom onderzoek in utero hartfunctie die consistent is met de huidige klinische praktijk en is daarom nuttig in een translationeel onderzoek instelling.
Introduction
De last van hart-en vaatziekten, die voortvloeit uit foetale intra-uteriene groeivertraging (IUGR) niet kan worden overschat. Het is de belangrijkste oorzaak van doodgeboorte na aangeboren afwijkingen. 1 IUGR verwijst naar een foetus die niet aan zijn groeipotentieel te bereiken en het is vaak een gevolg van placenta insufficiëntie. 2 In overlevenden, cardiovasculaire ziekte is duidelijk over de levensduur met myocarddysfunctie schijnbare in de kindertijd 3,4 en latere hypertensie 5, 6 diabetes en obesitas te ontwikkelen in het volwassen leven - alle cumulatieve cardiale risicofactoren van geboorte naar vroegtijdige dood van ischemische hartziekte 7.
Ontwikkelen van diermodellen om de maternale-foetale communicatie die IUGR en de daaropvolgende foetale reactie op verminderde beschikbaarheid substraat vast te karakteriseren is noodzakelijk als we om zowel beter inzicht in de pathofysiologie van IUGR-gerelateerde auto-diac impairment en cardio-beschermende strategieën om foetale en postnatale gezondheidszorg te verbeteren. In dit verband hebben veel verschillende modellen in verschillende soorten beschreven. 8 IUGR wordt vaak veroorzaakt door maternale onder voeding met lage eiwitdieet in knaagdieren, 9 chirurgische ablatie of ligatie van baarmoeder bloedstroom in knaagdieren en cavia 10 of occlusie van de umbilicalis bij schapen. 11 Het is echter duidelijk dat er geen model volledig recapituleert de menselijke IUGR. 12
In deze huidige methodologische studie, gebruikten we een goed gevalideerd aanpak van selectieve uteroplacentale vasculaire onderbreking in een konijn 13-16 die niet alleen produceert foetale cardiovasculaire responsen waargenomen met echografie klinisch 14, maar maakt het ook mogelijk de ondervraging van foetale hartfunctie met nieuwe echocardiografie behulp microultrasound technologie van de VisualSonics VEVO 2100. Terwijl de Doppler-echografie van fetoplacental schepen blijft de hoeksteen van de huidige prenatale bewaking van IUGR foetussen 17, wordt de functionele echocardiografie in toenemende mate gebruikt om nieuwe inzichten in de ziekte pathofysiologie en foetale welzijn te beoordelen. 18 Dienovereenkomstig, hier nemen we deze voorschotten uit klinisch onderzoek en beschrijf een diermodel dat havens niet alleen deze beeldvorming verfijning, maar biedt ook de experimenteel platform om mechanistische paden en nieuwe therapieën te onderzoeken.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
De volgende experimentele protocol wordt goedgekeurd door de Dier Ethische Commissie, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, België. We volgden eerder beschreven chirurgische ingreep 13 waaronder een aantal methodologische veranderingen, vooral in anesthesieprocedure.
1. Induceren van intra-uteriene groeivertraging (IUGR)
- Tijd gedateerd zwangere konijnen (hybride Dendermonde en Nieuw-Zeeland White) zijn ondergebracht in afzonderlijke kooien op een 12/12 uur licht schema met toegang tot water en standaard konijnenvoer ad libitum van zwangerschapsduur (GA) 18 dagen. Bij GA 25 dagen (volledige termijn is 31 dagen ongeveer), konijnen worden overgebracht naar de operatiekamer voor chirurgische creatie van IUGR. Voorafgaand aan de operatie, willekeurig toe te wijzen een "case" (IUGR) en "controle" baarmoedertak in de bicornuate konijn baarmoeder met behulp van randomisatie software (GraphPad Software, USA) 19. Steekproefomvang moet worden bepaald door de macht berekeningen door individuele researchers voor hun vraag van belang.
- Anesthesie Procedure.
Inductie anesthesie wordt bereikt door toediening van ketamine 35 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, België) en xylazine 5 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, België) intramusculair in het achterbeen. Anesthesie wordt dan onderhouden met een inhalatie-mengsel van 1-4% isofluraan (Isoba Vet; Abbott Laboratories Ltd, Queenborough, Kent, UK) in O 2 bij 2 L / min. Plaats een pulsoximeter (Nellcor N-20, Covidien, Ierland) op de moederlijke tweede en derde teen voortdurend te controleren hartslag en arteriële O 2 saturatie. - Chirurgische procedure.
- Premedicatie. Voorafgaand aan de aanvang van de operatie, beheren antibiotische profylaxe Penicilline G, 300.000 IE (Kela Pharma, Hoogstraten, België), baarmoeder tocolytische medroxyprogesteronacetaat 0,9 mg / kg (Depo-Provera, Pharmacia Upjohn, Puurs, België) en pijnstillende buprenorfine 0,03 mg / kg (Temgesic, Schering-Plough) Subcutaan in een 2,5 ml spuit.
- Konijn voorbereiding. Leg het konijn op een warming pad voor de duur van de operatie. Verwijder haar van de abdominale chirurgische veld en toepassen antiseptische Povidonjodium 7,5% (Betadine, Purdue, Connecticut, USA). Een volledige aseptische protocol wordt dan toegepast.
- Abdominale laparotomie. Infiltreren in de incisie site met plaatselijke verdoving (2 ml 1% lidocaïne, B Braun Medical, België) subcutaan. De incisie moet ongeveer 5 cm in lengte in de middellijn in het onderste 2/3 van de buik. Nadat de huid is geopend, gebruikt u een mix van scherpe en stompe dissectie tot de rectusschede bloot. Zorg moet worden genomen om de vasculaire maternale borstklieren gelegen aan weerszijden van de middellijn bij binnenkomst (figuur 1A) voorkomen. Pak de rectusschede en het buikvlies, tent om onbedoelde opname van abdominale inhoud te voorkomen, en zorgvuldig invoeren met scherpe dissectie (Figuur 1B).
- Uteriene exteriorisatie. Omring het chirurgische veld met gaas gordijnen gedrenkt in warm zout. Zorgvuldig te begrijpen en exterioriseren beide zijden van de bicornuate baarmoeder. Zorg moet worden genomen, hetzij de vaginale of ovariële einde van elke baarmoedertak niet te plaatsen onder spanning, omdat dit kan leiden tot ongewenste bloedingen, pijn en uteruscontractie. De assistent bevloeit continu de blootgestelde baarmoeder met verwarmd zoutoplossing om samentrekkingen van de baarmoeder te voorkomen. Palperen en noteer het aantal foetussen aanwezig in elke hoorn. Volgens afspraak wordt de foetus aan het ovariële einde aangewezen de eerste foetus. Een baarmoedertak geldt hoorn en de andere is de roerhoorn. Identificeer de eerder willekeurig toegewezen case hoorn voor IUGR inductie en vervang de roerhoorn terug in de buik (interne controle foetussen).
- Chirurgisch geïnduceerde IUGR. Identificeer de uteroplacentaire schepen aan elke vruchtzak in het aangewezen geval hoorn (figuur 1C).Operatief afbinden 40-50% van deze schepen met een 5-0 polyglactine hechtdraad (Ethicon Vicryl, Johnson en Johnson Medical, USA) (figuren 1D-1E). In de praktijk zijn er vaak drie vaatbundels leveren elk vruchtzak. In dit geval wordt de grootste vasculaire bundel afgebonden. Eenmaal voltooid, wordt de baarmoeder weer geïrrigeerd met verwarmde zoutoplossing en zorgvuldig terug in de buik.
- Abdominale sluiting. Sluiten abdomen in twee lagen met een continu draaiende 2-0 polyglactin hechtdraad (Ethicon Vicryl, Johnson en Johnson Medical, USA). Sluit de huid met subcuticulaire 3-0 polyglactine hechtingen (Ethicon Vicryl, Johnson en Johnson Medical, USA). Spray aluminium spuitbussen op de wond het konijn voorkomen later interfereren met de hechtingen.
- Herstel. Cease verdoving en dichtbij te observeren herstel van de ademhaling. Het konijn wordt vervolgens ondergebracht zoals hierboven beschreven met toegang tot voedsel en water ad libitum en dagelijks geobserveerd.
2. Het uitvoeren Foetale Echocardiografie en Pulsed-wave Doppler-echografie
- Hetzelfde konijn wordt vervolgens overgebracht op GA 30 dagen voor echocardiografische en echografie evaluatie. Het konijn wordt geplaatst op een warming pad voor de duur van het onderzoek.
- Anesthesie Procedure.
- Inductie anesthesie wordt bereikt door toediening van ketamine 35 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, België) en xylazine 5 mg / kg (Ceva Sante Animale, Brussel, België) intramusculair. Eenmaal bezadigde, krijgen intraveneuze toegang met behulp van een 24 Gauge canule (BD Insyte-W, Becton Dickinson Infusion Therapy Systems, Utah, USA) ingebracht in een perifere auricular ader.
- Handhaaf anesthesie met een continue infusie van ketamine en xylazine: 2 ml ketamine (100 mg / ml) en 1,5 ml xylazine (20 mg / ml) 46,5 ml normale zoutoplossing, vervolgens geïnfuseerd via een spuitpomp bij 40 ml / uur. Bevestig een drieweg-kraan en bevestig een 5 ml spuit van redding anesthesie: 2 mlketamine (100 mg / ml) en 1,5 ml xylazine (20 mg / ml). Bolussen van 0,5 ml redding verdoving zijn zelden nodig. Dien analgeticum buprenorfine 0,03 mg / kg (Temgesic, Schering-Plough) subcutaneouslyprior een operatie. Zuurstof 2 L / min wordt door masker aangebracht. Plaats een pulsoximeter (Nellcor N-20, Covidien, Ierland) op de moederlijke tweede en derde teen voortdurend te controleren hartslag en arteriële O 2 saturatie.
- Abdominale laparotomie en baarmoeder exteriorisatie. Raadpleeg 1.3.3 en 1.3.4.
- Foetale positionering voor echocardiografisch en echoscopisch onderzoek.
- Leg het konijn in een laterale positie gericht naar de onderzoeker. Dit vergemakkelijkt gemakkelijker terugvinden van een vruchtzak voor onderzoek en voorkomt overmatige tractie op uteroplacentaire schepen. Zoveel mogelijk, probeer maar een vruchtzak exterioriseren op een moment om blootstelling te minimaliseren. Zorgen voor de blootgestelde vruchtzak is geplaatst op gaas geïrrigeerd metopgewarmd zoutoplossing. Gestandaardiseerde resultaten tussen verschillende onderzoeksgroepen, algemeen alleen de foetus in het ovarium en vaginale uiteinden van elke baarmoedertak ervoor worden gebruikt in de echoscopie.
- Foetale hartfunctie zeer gevoelig voor het effect van de baarmoeder exteriorisatie, veranderingen in temperatuur en druk van de ultrasone transducer via placenta vaten. Om deze milieu-en iatrogene verstorende effecten op de hartfunctie te minimaliseren, moet de echo-onderzoek onmiddellijk na uittreding van de vruchtzak beginnen en systematisch en efficiënt moeten zijn. In onze ervaring, veranderingen in foetale hartfunctie zelden voorkomen in de eerste 5 minuten van de blootstelling. Als foetale bradycardie wordt aangetroffen, verwijder de ultrasone sonde, de positie van de foetus knikken van foetoplacentaire schepen te voorkomen, spoelen met warm zout of kort de vruchtzak terug te keren naar de moederlijke buik. Als foetale bradycardie is persistent, het examen voor dit fetus moet worden verlaten ten gunste van het onderzoek de volgende foetus.
- Foetale echocardiografie.
- De VisualSonics VEVO 2100 (Toronto, Canada) met hoge resolutie microultrasound platform met cardiale en strain analyse software geïnstalleerd is vereist. Een VisualSonics MS-250 transducer (VisualSonics, Toronto, Canada) wordt gebruikt voor data-acquisitie. Dit heeft een centrale frequentie van 21 MHz met een bandbreedte van 13-24 MHz. De geometrische focus ligt 15 mm, de maximale beeldbreedte is 23 mm en de maximale afbeelding diepte is 30 mm. De voetafdruk is 28 x 5.75 mm. De gegevens worden verkregen in overeenstemming met de American Society of Echocardiografie richtlijnen en normen voor de prestaties van de foetale echocardiogram. 20
- Data-acquisitie 1: zijaanzicht Op het niveau van de laterale vier-kamer-view, opnemen van een B-mode cine loop van ten minste vijf hartcycli om spanning, reksnelheid, snelheid en verplaatsing bepalen.. Dit wordt geanalyseerd offline met de VevoStrain(VisualSonics, Toronto, Canada) algoritme zoals eerder in het tijdschrift in detail beschreven. 21 M-mode echocardiografie indices kan dan worden verkregen in deze standaard weergave. Offline metingen van zowel cardiale structuur en functie kan dan worden geanalyseerd: interne ventrikel septum en diameters in systole en diastole, volumes, slagvolume, fractionele verkorting, ejectiefractie en cardiale output 21.
- Data-acquisitie 2:. Apicale view Ter hoogte van de apicale vier-kamer-view, B-mode cine lus kan worden herhaald voor VevoStrain analyse zoals hierboven beschreven. M-mode echocardiografie wordt gebruikt om tricuspidalisklep (TAPSE) en mitralisklep ringvlak systolische excursie (MAPSE) en longitudinale strain en strain rate beoordelen. 22,23 Deze apicale uitzicht maakt ook de beoordeling van valvular stroomsnelheid golfvormen en de gewijzigde hartspierprestatie index zoals eerder beschreven. 24
- Foetoplacentaire pulse-Doppler zwaaide ultrasound.
Stroomsnelheid golfvormen (FVW) van de arteria umbilicalis worden verkregen door het lokaliseren van de navelstreng vaartuigen met kleur Doppler en vervolgens het plaatsen van de pulsed Doppler sample poort over de arteria umbilicalis op een vrije loop van de navelstreng. 25 De middelste cerebrale slagader (MCA) FVW is gelegen bij het plaatsen van de gepulste Doppler-monsterpoort net voorbij het beginpunt van MCA zodra de Cirkel van Willis ligt op kleur Doppler. 26 De ductus venosus (DV) FVW wordt verkregen door het plaatsen van de gepulste Doppler-monsterpoort op het proximale gedeelte van de DV gezien met kleur Doppler waar het afkomstig is van de intrahepatische navelstrengader hetzij in een sagittaal of dwarsaanzicht van de foetus. 26 De pulsatility index (PI) offline wordt berekend met behulp van de VisualSonics cardiovasculaire analyse software.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Een asymmetrische groei geremd foetus en placenta uteroplacentaire vasculaire ligatie wordt vergeleken met een normale controle foetus en placenta in figuur 1F. Asymmetrische groei wordt bevestigd door verminderde neonatale geboortegewicht en een verhoogde hoofdomtrek: buikomtrek verhouding met controles. Representatieve resultaten van foetoplacentaire Doppler studies zijn weergegeven in Figuur 2. Een normale lage weerstand patroon van positieve eind-diastolische stroming in een controle foetus wordt getoond. Met progressieve toename van de placenta weerstand gezien in IUGR foetussen, afwezigheid en vervolgens omgedraaid eind diastolische flow is duidelijk. Figuur 3 toont een normale hoge weerstand middelste cerebrale slagader Doppler signaal in een gezonde foetus en een positieve een golf ductus venosus in dezelfde foetus. In IUGR foetussen, kan een verhoogde pulsatility index van de ductus venosus en de omkering van de een golf te zien. 14 Representatieve resultaten van M-mode foetale echocardiografie worden vervolgens weergegeven in figuur 4. Dit zijaanzicht maakt de berekening van interne ventriculaire diameters en volumes. De apicale weergave kunt berekening van TAPSE en MAPSE. Figuur 5 toont spikkel bijhouden van snelheidsvectoren en de daaruit voortvloeiende regionale rekdiagrammen om spanning, reksnelheid, verplaatsing en snelheid te berekenen.
Figuur 1. Chirurgische techniek van het creëren van IUGR in een konijn model A: Midline laparotomie bloot rectusschede, pijl = mammory klieren; B:. Veilige toegang tot de buikholte; C: pijl = uteroplacentaire bloedvaten die vruchtzak; D: hechtdraad methode; E: pijl = afgerond ligatie van uteroplacentale vaartuig; F: representatieve controle en IUGR foetus en placenta.
re 2 "src =" / files/ftp_upload/50392/50392fig2.jpg "/>
Figuur 2. Doppler-echografie van de arteria umbilicalis A: positieve eind-diastolische flow (EOF); B:. Afwezig end-diastolische flow (AEDF); C: Omgekeerde end-diastolische flow (REDF).
Figuur 3 A: Doppler-echografie van de ductus venosus, s = s wave (systolische contractie), d = d wave (vroege ventriculaire diastole), a = een golf (atriale contractie); B:. Doppler-echografie van de middelste cerebrale slagader .
Figuur 4. M mode echocardiografie A:. Laterale vier-kamer uitzicht, LVID = linker ventrikel inwendige diameter, IVSD = intraventriculaire septum diameter, RVID = rechts ventricular septum diameter, ESD = eind systolische diameter, EDD = eind diastolische diameter; B: apicale uitzicht aantonen tricuspidalis ringvlak systolische excursie (TAPSE); C: apicale uitzicht aantonen mitralisklep ringvlak systolische excursie (MAPSE).
Figuur 5. Cardiac rekanalyse A: Region plaats gedefinieerd door endo-en epi-cardium van het linker ventrikel, B:. Strain vermogenscurves zes myocardsegmenten, SR = pieksystolische reksnelheid, C: Strain krommen zes myocardsegmenten, Str = peak systolische strain. Hartbeweging afgebeeld door M-modus te tonen eind diastole (ED) en eind systole (ES). Klik hier voor een grotere afbeelding te bekijken .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
We hebben een eerder gevalideerde aanpak van chirurgisch verminderen uteroplacentaire bloedstroom in een konijn te IUGR 13-16 produceren en later foetale hartfunctie 14 onderzoeken naar microultrasound technologie en hartfunctie analyses beschikbaar zijn op de VisualSonics VEVO 2100 beschrijven gebruikt. De mogelijkheid om foetoplacentaire Doppler veranderingen van menselijke IUGR foetussen in een klein diermodel reproduceren en dan laat onderzoek van de hartfunctie met recent beschreven echocardiografie waarschijnlijk foetale cardiale onderzoek vooruitgang in een klinisch relevante manier.
Kleine diermodellen algemeen afhankelijk maternale warmtebeperking of lage eiwitinname 9, maar deze wordt beperkt door een onvermogen tot verminderde bloedstroom door de placenta, het belangrijkste mechanisme van IUGR in ontwikkelde landen. 27 Verder chirurgische bilaterale baarmoederslagader ligatie ratten tonen, terwijl vaak gerapporteerd, niet reproduceerbaar leiden in groeivertraging 28 In deze huidige methodologie in konijnenfoetussen., tonen we placenta insufficiëntie evident te zijn door een afwezig of omgekeerd einddiastolisch stroom van de arteria umbilicalis Doppler (UA AREDF), consistent met echografische bevindingen in menselijke IUGR. Experimenteel is aangetoond dat verhoogde weerstand in deze Doppler signaal reflecteert downstream impedantie bloedstroom in de placenta vaatbed en illustreert placenta insufficiëntie 29 De aanwezigheid van UA AREDF blijkt bij 50 -. 70% van de villi vasculatuur is disfunctioneel . 30,31 Klinisch, UA AREDF is een krachtige voorspeller van hypoxie en slechte perinatale uitkomst, en is er niveau 1-bewijs om het gebruik ervan te ondersteunen bij het beheer van hoog-risico zwangerschap. 17
In dit model, indien UA AREDF wordt waargenomen de onderzoeker erop kunnen vertrouwen dat de primaire operatie succesvol in het produceren van ernstige placenta-insufficiëntie was en dat verdere echocardiografieic assessment is waarschijnlijk vruchtbaar zijn. Foetale echocardiografie onlangs vertakt uit een overwegend diagnostische domein van aangeboren afwijkingen nu gedetailleerde functionele beoordeling van de hartfunctie. 18 Zowel Doppler en M-modus kan worden gebruikt om foetale ventriculaire functie getest en ontlenen maatregelen van de cardiale output. 32 Recenter nieuwe indices van hartfunctie in de foetus zijn beschreven zoals speckle tracking en spanning meten 33, het hartspierprestatie index 24,34, tissue Doppler 35 en driedimensionale (3D) technieken. 32 Een belangrijk kenmerk van de huidige studie is dat deze recente ontwikkelingen kunnen ook worden uitgevoerd op dit kleinschalige konijn model met behulp van de VisualSonics VEVO 2100 microultrasound en hartfunctie analyse software. Zoals eerder beschreven 14 middels dit model ook evaluatie van de foetale hemodynamische respons in andere vasculaire Territories, in het bijzonder het midden cerebrale slagader, ductus venosus en aorta landengte, die op grote schaal worden gebruikt in de klinische praktijk bij het onderzoek van de groei-restricted foetus. 36 Ook de effecten van het toedienen van glucocorticoïden als voorbereiding op vroeggeboorte kan worden onderzocht. 37, 38 Dit konijn model biedt verder voordelen op het gebied van de interne controle in de tegenovergestelde hoorn van de baarmoeder, een soortgelijke villous en hemochorial placentatie voor de menselijke zwangerschap 13, lage kosten, de beschikbaarheid en de relatief eenvoudige bediening.
Er zijn niettemin een aantal beperkingen van dit model die moeten worden aangepakt. De belangrijkste beperking is iatrogene foetale bradycardie tijdens echocardiografie. Maternaal toegediende isofluraan inhalatie kan resulteren in foetale bradycardie 39 en tot een minimum of zoals in ons geval helemaal niet tijdens echocardiografie gehouden. In plaats daarvan, wij vervangen deze voor een intraveneuze infusie van ketamine enxylazine, die onlangs is aangetoond bij konijnen niet te wijzigen gemiddelde arteriële druk 40, waardoor vermoedelijk behoud placenta (en dus foetale) perfusie. Ondanks deze benadering kan de blootstelling van de vruchtzak aan de externe omgeving, handling en druk van de ultrasone transducer veroorzaken allemaal foetale bradycardie tijdelijk. We beschrijven de methode manieren om dit effect te minimaliseren, maar voor nauwkeurige resultaten die we geloven echocardiografische en foetoplacentaire Doppler echo's zijn best beperkt tot ongeveer 5 min van de totale blootstelling. Met steeds complexere echocardiografische technieken en leren bochten nu in de klinische literatuur 41 beschreven, is zorgvuldige planning vooraf vereist om gestandaardiseerde resultaten te garanderen. Verscheidene van de echocardiografische metingen in deze studie, bijvoorbeeld valvulaire ringvlak systolische excursie en speckle tracking met rekanalyse, niet gevestigd is in de huidige klinische praktijk verloskundige, ondanks their gebruik bij volwassen cardiologie. 42,43 Niettemin, gezien de recente onderzoek belangstelling voor deze nieuwe metingen in foetale geneeskunde, hebben we gekozen om ze op te nemen in onze methodiek aan onderzoekers dat zij haalbaar zijn te verkrijgen bij het gebruik van dit konijn model informeren. De analyse van deze parameters in IUGR foetussen valt buiten het bestek van deze methodologische studie. Een andere beperking heeft betrekking op de natuurlijke neiging van het konijn voor IUGR gebaseerd op foetale positie 44, dus de goed doorbloede eierstokkanker en vaginale uiteinden van elke hoorn worden aanbevolen voor foetale toewijzing van zaken. Bovendien heeft deze methode wordt een zwangerschapsduur van 25 dagen die operatief IUGR induceren. Dit is gebaseerd op eerder beschreven succesvolle experimenten, maar de verwachte sterftecijfer 50%. 13,14 tenslotte de foetale grootte uitsluit chronische instrumenten die bruikbaar is bij schapen modellen voor de plaatsing van hemodynamische stroom probes voor latere non-euthanized metingen en herhaaled bloedafname 11 Concluderend. selectieve ligatuur van de uteroplacentaire vaartuigen IUGR produceren het konijn met daaropvolgende microultrasound onderzoek hartfunctie vertegenwoordigt een diermodel dat consistent is met de hedendaagse klinische praktijk en derhalve nuttig bidirectionele translationeel onderzoekers.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteur Professor Jan D'hooge heeft een onderzoeksovereenkomst met VisualSonics. De overige auteurs hebben geen onthullingen.
Acknowledgments
Dit werk wordt ondersteund door een Hamilton-Fairley NHMRC Fellowship (RH, AL); Operationele Infrastructuur Support Program van de Victoriaanse regering (RH, EW) en de Marie Curie Industria-Academia partnerschap en Pathways subsidie gesponsord door de Europese Commissie (ME, PD) . De auteurs willen graag Dr Andre Miyague, Dr Francesca Russo, mevrouw Rosita Kinnart en de heer Ivan Laermans bedanken voor hun technische expertise in de productie van deze video.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Ketamine | Ceva Sante Animale | http://www.ceva.com/en | |
| Xylazine | Ceva Sante Animale | http://www.ceva.com/en | |
| Depot Provera | Pharmacia Upjohn | ||
| Penicillin G | Kela Pharma | http://www.kela.be | |
| Lidocaine | B Braun Medical | http://www.bbraun.com/ | |
| Temgesic | Schering-Plough | http://www.merck-animal-health-usa.com/ | |
| Isolurane | Isoba Vet; Abbott Laboratories Ltd | http://www.abbottanimalhealth.com/index.html | |
| Ethicon | Johnson and Johnson | http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures | |
| Ethicon | Johnson and Johnson | http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures | |
| Ethicon | Johnson and Johnson | http://www.ethiconproducts.co.uk/products/sutures | |
| VEVO 2100 | VisualSonics | SN100-0032 | http://www.visualsonics.com/ |
| Aquasonic Gel | Parker Laboratories | 01 02 | http://www.parkerlabs.com/ultrasound_products.html |
| Nellcor N-20PA Pulse oximeter | Covidien | http://www.nellcor.com/prod/PRODUCT.ASPX?S1=POX&S2=MON&id=282&V |
References
- Bukowski, R. Stillbirth and fetal growth restriction. Clin. Obstet. Gynecol. 53 (3), 673-680 (2010).
- American College of Obstetricians and Gynecologists. Intrauterine growth restriction. ACOG practice bulletin no. 12. 12, American College of Obstetricians and Gynecologists. Washington, DC. (2000).
- Crispi, F., Bijnens, B., et al. Fetal growth restriction results in remodeled and less efficient hearts in children. Circulation. 121 (22), 2427-2436 (2010).
- Cosmi, E., Visentin, S., Fanelli, T., Mautone, A. J., Zanardo, V. Aortic intima media thickness in fetuses and children with intrauterine growth restriction. Obstet. Gynecol. 114 (5), 1109-1114 (2009).
- Ojeda, N. B., Grigore, D., Alexander, B. T. Intrauterine growth restriction: fetal programming of hypertension and kidney disease. Adv. Chronic Kidney Dis. 15 (2), 101-106 (2008).
- Stocker, C. J., Arch, J. R., Cawthorne, M. A. Fetal origins of insulin resistance and obesity. Proc. Nutr. Soc. 64 (2), 143-151 (2005).
- Barker, D. J. Intrauterine programming of coronary heart disease and stroke. Acta Paediatr. Suppl. 423, 178-182 (1997).
- Anthony, R. V., Scheaffer, A. N., Wright, C. D., Regnault, T. R. Ruminant models of prenatal growth restriction. Reprod. Suppl. 61, 183-194 (2003).
- Woods, L. L., Weeks, D. A., Rasch, R. Programming of adult blood pressure by maternal protein restriction: role of nephrogenesis. Kidney Int. 65 (4), 1339-1348 (2004).
- Turner, A. J., Trudinger, B. J. A modification of the uterine artery restriction technique in the guinea pig fetus produces asymmetrical ultrasound growth. Placenta. 30 (3), 236-2340 (2009).
- Miller, S. L., Supramaniam, V. G., Jenkin, G., Walker, D., W,, Wallace, E. M. Cardiovascular responses to maternal betamethasone administration in the intrauterine growth-restricted ovine fetus. Am. J. Obstet. Gynecol. 201 (6), 613.e1-613.e8 (2009).
- Barry, J. S., Rozance, P. J., Anthony, R. V. An animal model of placental insufficiency-induced intrauterine growth restriction. Semin. Perinatol. 32 (3), 225-2230 (2008).
- Eixarch, E., Figueras, F., et al. An experimental model of fetal growth restriction based on selective ligature of uteroplacental vessels in the pregnant rabbit. Fetal Diagn. Ther. 26 (4), 203-211 (2009).
- Eixarch, E., Hernandez-Andrade, E., et al. Impact on fetal mortality and cardiovascular Doppler of selective ligature of uteroplacental vessels compared with undernutrition in a rabbit model of intrauterine growth restriction. Placenta. 32 (4), 304-309 (2011).
- Eixarch, E., Batalle, D., et al. Neonatal neurobehavior and diffusion MRI changes in brain reorganization due to intrauterine growth restriction in a rabbit model. PLoS One. 7 (2), e31497 (2012).
- Figueroa, H., Lozano, M., et al. Intrauterine growth restriction modifies the normal gene expression in kidney from rabbit fetuses. Early Hum. Dev. , (2012).
- Alfirevic, Z., Stampalija, T., Gyte, G. M. Fetal and umbilical Doppler ultrasound in high-risk pregnancies. Cochrane Database Syst. Rev. (1), CD007529 (2010).
- Baschat, A. A.
- GraphPad QuickCalcs: Random number calculators [Internet]. , GraphPad Software, Inc. Available from: http://graphpad.com/quickcalcs/randMenu/ (2012).
- Rychik, J., Ayres, N., et al. American Society of Echocardiography guidelines and standards for performance of the fetal echocardiogram. J. Am. Soc. Echocardiogr. 17 (7), 803-810 (2004).
- Gnyawali, S. C., Roy, S., Driggs, J., Khanna, S., Ryan, T., Sen, C. K. High-frequency high-resolution echocardiography: first evidence on non-invasive repeated measure of myocardial strain, contractility, and mitral regurgitation in the ischemia-reperfused murine heart. J. Vis. Exp. (41), e1781 (2010).
- Forfia, P. R., Fisher, M. R., et al. Tricuspid annular displacement predicts survival in pulmonary hypertension. Am J Respir Crit Care Med. 174 (9), 1034-1041 (2006).
- Matos, J., Kronzon, I., Panagopoulos, G., Perk, G. Mitral annular plane systolic excursion as a surrogate for left ventricular ejection fraction. J. Am. Soc. Echocardiogr. 25 (9), 969-974 (2012).
- Cruz-Martinez, R., Figueras, F., et al. Normal reference ranges from 11 to 41 weeks' gestation of fetal left modified myocardial performance index by conventional Doppler with the use of stringent criteria for delimitation of the time periods. Fetal Diagn. Ther. 32 (1-2), 79-86 (2012).
- Edwards, A., Baker, L. S., Wallace, E. M. Changes in umbilical artery flow velocity waveforms following maternal administration of betamethasone. Placenta. 24 (1), 12-16 (2003).
- Edwards, A., Baker, L. S., Wallace, E. M. Changes in fetoplacental vessel flow velocity waveforms following maternal administration of betamethasone. Ultrasound Obstet. Gynecol. 20 (3), 240-244 (2002).
- Neitzke, U., Harder, T., et al. Intrauterine growth restriction in a rodent model and developmental programming of the metabolic syndrome: a critical appraisal of the experimental evidence. Placenta. 29 (3), 246-254 (2008).
- Neitzke, U., Harder, T., Plagemann, A. Intrauterine growth restriction and developmental programming of the metabolic syndrome: a critical appraisal. Microcirculation. 18 (4), 304-311 (2011).
- Maulik, D., Mundy, D., Heitmann, E. Evidence-based approach to umbilical artery Doppler fetal surveillance in high-risk pregnancies: an update. Clin. Obstet. Gynecol. 53 (4), 869-878 (2010).
- Morrow, R. J., Adamson, S. L., Bull, S. B., Ritchie, J. W. Effect of placental embolization on the umbilical arterial velocity waveform in fetal sheep. Am. J. Obstet. Gynecol. 161 (4), 055-60 (1989).
- Kingdom, J. C., Burrell, S. J., Kaufmann, P. Pathology and clinical implications of abnormal umbilical artery Doppler waveforms. Ultrasound Obstet. Gynecol. 9 (4), 271-286 (1997).
- Van Mieghem, T., DeKoninck, P., Steenhaut, P., Deprest, J. Methods for prenatal assessment of fetal cardiac function. Prenat. Diagn. 29 (13), 1193-1203 (2009).
- Van Mieghem, T., Giusca, S., et al. Prospective assessment of fetal cardiac function with speckle tracking in healthy fetuses and recipient fetuses of twin-to-twin transfusion syndrome. J. Am. Soc. Echocardiogr. 23 (3), 301-308 (2010).
- Cruz-Martinez, R., Figueras, F., Hernandez-Andrade, E., Oros, D., Gratacos, E. Changes in myocardial performance index and aortic isthmus and ductus venosus Doppler in term, small-for-gestational age fetuses with normal umbilical artery pulsatility index. Ultrasound Obstet. Gynecol. 38 (4), 400-405 (2011).
- Comas, M., Crispi, F., Cruz-Martinez, R., Figueras, F., Gratacos, E. Tissue Doppler echocardiographic markers of cardiac dysfunction in small-for-gestational age fetuses. Am. J. Obstet. Gynecol. 205 (1), 57.e1-57.e6 (2011).
- Baschat, A. A. Venous Doppler evaluation of the growth-restricted fetus. Clin. Perinatol. 38 (1), 103-112 (2011).
- Hodges, R. J., Wallace, E. M. Mending a growth-restricted fetal heart: should we use glucocorticoids? J. Matern. Fetal Neonatal. Med. , (2012).
- Miller, S. L., Chai, M., et al. The effects of maternal betamethasone administration on the intrauterine growth-restricted fetus. Endocrinology. 148 (3), 1288-1295 (2007).
- Palahniuk, R. J., Shnider, S. M. Maternal and fetal cardiovascular and acid-base changes during halothane and isoflurane anesthesia in the pregnant ewe. Anesthesiology. 41 (5), 462-472 (1974).
- Baumgartner, C., Bollerhey, M., Ebner, J., Laacke-Singer, L., Schuster, T., Erhardt, W. Effects of ketamine-xylazine intravenous bolus injection on cardiovascular function in rabbits. Can. J. Vet. Res. 74 (3), 200-208 (2010).
- Cruz-Martinez, R., Figueras, F., et al. Learning curve for Doppler measurement of fetal modified myocardial performance index. Ultrasound Obstet. Gynecol. 37 (2), 158-162 (2011).
- Germanakis, I., Gardiner, H. Assessment of fetal myocardial deformation using speckle tracking techniques. Fetal Diagn. Ther. 32 (1-2), 39-46 (2012).
- D'hooge, J., Heimdal, A. Regional strain and strain rate measurements by cardiac ultrasound: principles, implementation and limitations. Eur. J. Echocardiogr. 1 (3), 154-170 (2000).
- Flake, A. W., Villa, R. L., Adzick, N. S., Harrison, M. R. Transamniotic fetal feeding. II. A model of intrauterine growth retardation using the relationship of "natural runting" to uterine position. J. Pediatr. Surg. 22 (9), 816-819 (1987).
