Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Ecocardiografía Fetal y Ecografía Doppler de onda pulsada en un modelo de conejo de Restricción del crecimiento intrauterino

Published: June 29, 2013 doi: 10.3791/50392
Automatic Translation
1,2, 1, 3, 4,5, 1, 3, 3, 2, 1
1Division Woman and Child, Department Women, University Hospitals Leuven, 2The Ritchie Centre, Monash Institute of Medical Research, Department of Obstetrics and Gynaecology, Monash University, Victoria, Australia, 3Department of Cardiovascular Sciences, Katholieke Universiteit Leuven, 4Fetal and Perinatal Medicine Research Group, Institut d'Investigacions Biomediques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 5Maternal-Fetal Medicine Department, ICGON, Hospital Clínic, Universitat de Barcelona, Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER)

Summary

Se describe el examen de la función cardíaca fetal mediante ecocardiografía fetal funcional contemporánea y fetoplacentaria ecografía Doppler utilizando el VEVO 2100 microultrasound VisualSonics en un modelo inducida quirúrgicamente de restricción del crecimiento fetal intrauterino en un conejo.

Abstract

Restricción (RCIU) los resultados del crecimiento fetal intrauterino en la función cardíaca anormal que se desprende antes del parto debido a los avances en fetoplacentaria ecografía Doppler y la ecocardiografía fetal. Cada vez más, estas modalidades de imagen se están utilizando clínicamente para examinar la función cardíaca y evaluar el bienestar en el útero, orientándolas así calendario de las decisiones de nacimiento. Aquí, se utilizó un modelo de conejo de restricción del crecimiento intrauterino que permite el análisis de la función cardiaca de una manera clínicamente relevante. Con la anestesia inducida con isoflurano, RCIU se crea quirúrgicamente en el día 25 de edad gestacional mediante la realización de una laparotomía, dejando al descubierto el útero bicorne y luego ligar 40-50% de los buques uteroplacental abastecen cada saco gestacional en un solo cuerno uterino. El otro cuerno en el útero bicorne conejo sirve como fetos de control interno. Entonces, después de la recuperación en el día 30 de edad gestacional (a término), el mismo conejo se somete a examen de la función cardiaca fetal. La anestesia se indujo con KetamINE y xilazina por vía intramuscular, a continuación, mantenidos por una infusión intravenosa continua de ketamina y xilazina para minimizar los efectos iatrogénicos sobre la función cardíaca fetal. Una repetición de la laparotomía se realiza para exponer cada saco gestacional y se realiza un examen microultrasound (VisualSonics VEVO 2100) de la función cardiaca fetal. La insuficiencia placentaria es evidente por un índice de pulsatilidad elevado o un fin de flujo diastólico ausente o inverso de la arteria umbilical Doppler de onda. A continuación se examina el ductus venoso y la arteria cerebral media Doppler. La ecocardiografía fetal se realiza mediante el modo de grabación B, modo M y el flujo de ondas de velocidad en las vistas lateral y apical. Cálculos Desconectado determinan variables estándar en modo M cardíacas, anular excursión sistólica del plano tricúspide y mitral, speckle tracking y análisis de tensión, el índice de rendimiento miocárdico y vascular modificado la velocidad de flujo de onda de interés. Este modelo animal pequeño de RCIU tanto permite examinar en utero la función cardíaca que es consistente con la práctica clínica actual y por lo tanto es útil en un contexto de investigación traslacional.

Introduction

La carga de la enfermedad cardiovascular que resulta de la restricción del crecimiento fetal intrauterino (RCIU) no puede ser exagerada. Es la principal causa de muerte fetal después de anomalías congénitas. 1 RCIU se refiere a un feto que no llega a su potencial de crecimiento y es comúnmente el resultado de la insuficiencia placentaria. 2 En los sobrevivientes, mala salud cardiovascular es evidente a través de la duración de la vida con la disfunción miocárdica aparente en la infancia y la niñez 3,4 y posterior hipertensión 5, 6 diabetes y la obesidad en desarrollo en la vida adulta - todos los factores de riesgo cardíacos acumulados desde el nacimiento a la muerte prematura por enfermedad isquémica del corazón 7.

El desarrollo de modelos animales para caracterizar la comunicación materno-fetal que establece restricción del crecimiento intrauterino y la respuesta fetal posterior a la reducción de la disponibilidad de sustrato es necesario si queremos entender tanto mejor la fisiopatología de coche RCIU relacionadosinsuficiencia cardíaca y para desarrollar estrategias que ayudan a proteger a mejorar la salud fetal y postnatal. En este sentido, se han descrito muchos modelos diferentes a través de diferentes especies. 8 RCI comúnmente se induce por la desnutrición materna con una dieta baja en proteínas en los roedores, 9 ablación quirúrgica o ligadura de flujo sanguíneo uterino en roedores y conejillos de indias 10 o la oclusión de la arteria umbilical en el ganado ovino. 11 Sin embargo, es evidente que no hay un modelo completamente recapitula la IUGR humana. 12

En este estudio metodológico actual, se utilizó un enfoque bien validado de interrupción vascular uteroplacentario selectiva en un conejo 13-16 que no sólo produce respuestas cardiovasculares fetales observadas clínicamente con ultrasonido 14, sino que también permite la interrogación de la función cardiaca fetal con ecocardiografía novedoso uso de la tecnología microultrasound del VisualSonics VEVO 2100. Si bien la ecografía Doppler de fetoplvasos acental sigue siendo la piedra angular de la actual vigilancia prenatal de fetos con RCIU 17, ecocardiografía funcional cada vez se utiliza para proporcionar nuevos conocimientos sobre fisiopatología de la enfermedad y para evaluar el bienestar fetal. 18 En consecuencia, aquí tomamos estos avances de la investigación clínica y describe un modelo animal que puertos no sólo esta sofisticación de imágenes sino que también proporciona la plataforma experimental para investigar las vías mecanicistas y la terapéutica.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

El protocolo experimental siguiente es aprobado por el Comité de Ética Animal, Universidad Católica de Lovaina, Lovaina, Bélgica. Seguimos descrito previamente 13 Procedimiento quirúrgico que incluye algunos cambios metodológicos, especialmente en el procedimiento de anestesia.

1. La inducción del Crecimiento Intrauterino (RCIU)

  1. Hora de fecha conejas preñadas (híbridos Dendermonde y Nueva Zelanda Blanco) están alojados en jaulas individuales en un horario de luz 12/12 horas con acceso al agua y el conejo comida estándar ad libitum de la edad gestacional (GA) 18 días. En GA 25 días (a término es de 31 días aproximadamente), los conejos se transfieren a la sala de operaciones para la creación quirúrgica de RCIU. Antes de la cirugía, asigne al azar un "caso" (RCIU) y "control" cuerno uterino en el útero bicorne conejo utilizando software aleatorización (GraphPad Software, EE.UU.) 19. Tamaño de la muestra debe ser determinado por los cálculos de potencia por r individuoos investigadores de la cuestión de los intereses.
  2. Procedimiento Anestesia.
    Inducción de la anestesia se consigue mediante la administración de ketamina 35 mg / kg (Ceva Santé Animale, Bruselas, Bélgica) y xilazina 5 mg / kg (Ceva Santé Animale, Bruselas, Bélgica) por vía intramuscular en la pata trasera. La anestesia se mantiene a continuación con una mezcla de inhalación de 1-4% de isoflurano (Isoba Vet; Abbott Laboratories Ltd., Queenborough, Kent, Reino Unido) en O 2 a 2 l / min. Coloque un oxímetro de pulso (Nellcor N-20, Covidien, Irlanda) en el segundo y tercer dedo del pie materna para monitorear continuamente la frecuencia cardíaca y la saturación arterial de O 2.
  3. Procedimiento quirúrgico.
    1. La premedicación. Antes de comenzar la cirugía, administrar profilaxis antibiótica penicilina G, 300 000 UI (Kela Pharma, Hoogstraten, Bélgica), uterina acetato de medroxiprogesterona tocolítico 0,9 mg / kg (Depo-Provera, Pharmacia Upjohn, Puurs, Bélgica) y la buprenorfina analgésica 0,03 mg / kg (Temgesic, Schering-Plough) Por vía subcutánea en una sola jeringa de 2,5 ml.
    2. Preparación del conejo. Coloca el conejo sobre una almohadilla de calentamiento durante la duración de la cirugía. Retire el cabello del campo quirúrgico abdominal y aplicar antiséptico povidona-yodo 7,5% (Betadine, Purdue, Connecticut, EE.UU.). Un protocolo aséptica completa a continuación, se emplea.
    3. Laparotomía abdominal. Infíltrate en la zona de la incisión con anestesia local (2 ml de lidocaína al 1%, B Braun Medical, Bélgica) por vía subcutánea. El sitio de la incisión debe ser de aproximadamente 5 cm de longitud en la línea media, en la 2/3 inferiores del abdomen. Una vez que se abre la piel, utilizar una mezcla de disección precisa y roma para exponer la vaina del recto. Se debe tener cuidado para evitar las glándulas mamarias maternas vasculares situadas a ambos lados de la línea media de la entrada (Figura 1A). Sujete la vaina del recto y el peritoneo, tienda de evitar la inclusión accidental del contenido del abdomen e introduzca cuidadosamente con disección cortante (Figura 1B).
    4. Exteriorización uterina. Envolvente del campo quirúrgico con cortinas de gasa empapada en solución salina calentada. Sujete cuidadosamente y exteriorizar ambos lados del útero bicorne. Hay que tener cuidado de no colocar bien el vaginal o el final de ovario de cada cuerno uterino bajo tensión, ya que esto puede dar lugar a sangrado no deseado, el dolor y la contractilidad uterina. El asistente de irriga continuamente el útero expuesta con solución salina calentado para prevenir las contracciones uterinas. Palpar y registrar el número de fetos presentes en cada cuerno. Por convención, el feto al final de ovario se designa el primer feto. Un cuerno uterino es la bocina y otro caso es el cuerno de control. Identificar el cuerno caso anteriormente asignados al azar para la inducción de retraso del crecimiento intrauterino y luego vuelva a colocar la bocina de control en el abdomen (fetos de control interno).
    5. Quirúrgicamente inducida RCIU. Identificar los vasos uteroplacental a cada saco gestacional en el cuerno caso señalado (Figura 1C).Ligar quirúrgicamente 40-50% de estos buques que utilicen una sutura de poliglactina (Vicryl Ethicon, Johnson & Johnson Medical, EE.UU.) 5-0 (figuras 1D-1E). En la práctica, a menudo hay tres haces vasculares que suministran cada saco gestacional. En este caso, el haz vascular más grande se ligó. Una vez completa, el útero está otra vez irrigada con solución salina calentada y cuidadosamente devuelto al abdomen.
    6. Cierre abdominal. Cierre el abdomen en dos capas utilizando un funcionamiento continuo 2-0 sutura de poliglactina (Vicryl Ethicon, Johnson y Johnson Medical, EE.UU.). Cierre la piel con sutura subcuticular 3-0 poliglactina (Vicryl Ethicon, Johnson & Johnson Medical, EE.UU.). Spray de aerosol de aluminio sobre la herida para evitar el conejo después de interferir con las suturas.
    7. Recovery. Cease anestesia y observar de cerca la recuperación de la respiración. El conejo se encuentra a continuación, como se describió anteriormente con acceso a comida y agua ad libitum y se observaron diariamente.

2. Realización de Ecocardiografía Fetal y Ecografía Doppler de onda pulsada

  1. El mismo conejo se transfiere luego a GA 30 días para ecocardiográficas y evaluación de ultrasonido. El conejo se coloca sobre una almohadilla de calentamiento durante la duración de la exploración.
  2. Procedimiento Anestesia.
    1. Inducción de la anestesia se consigue mediante la administración de ketamina 35 mg / kg (Ceva Santé Animale, Bruselas, Bélgica) y xilazina 5 mg / kg (Ceva Santé Animale, Bruselas, Bélgica) por vía intramuscular. Una vez sedado, obtener acceso intravenoso utilizando una cánula de calibre 24 (BD Insyte-W, Becton Dickinson Infusion Therapy Systems, Utah, EE.UU.) se inserta en una vena auricular periférico.
    2. Mantener la anestesia con una infusión continua de ketamina y xilazina: 2 ml de ketamina (100 mg / ml) y 1,5 ml de xilazina (20 mg / ml) a 46,5 ml de solución salina normal, a continuación, infundido a través de una bomba de jeringa a 40 ml / h. Asegure una de tres vías-tap y adjuntar una jeringa de 5 ml de la anestesia rescate: 2 mlketamina (100 mg / ml) y 1,5 ml de xilazina (20 mg / ml). Los bolos de 0,5 ml de anestesia rescate rara vez se requieren. Administrar buprenorfina analgésica 0,03 mg / kg (Temgesic; Schering-Plough) subcutaneouslyprior a la cirugía. El oxígeno 2 L / min se aplica por la máscara. Coloque un oxímetro de pulso (Nellcor N-20, Covidien, Irlanda) en el segundo y tercer dedo del pie materna para monitorear continuamente la frecuencia cardíaca y la saturación arterial de O 2.
  3. Laparotomía abdominal y exteriorización uterina. Consulte 1.3.3 y 1.3.4.
  4. Posición fetal para ecocardiografía y ecografía.
    1. Coloque el conejo en una posición lateral que mira hacia el investigador. Esto facilita la fácil recuperación de un solo saco gestacional por examen y evita la tracción excesiva sobre los vasos uteroplacental. En lo posible, trate de exteriorizar un solo saco gestacional a la vez para minimizar la exposición. Asegúrese de que el saco gestacional expuesta se coloca en una gasa de regadío concalentado solución salina. Para asegurar resultados estandarizados entre los diferentes grupos de estudio, por lo general sólo el feto en el ovario y termina vaginales de cada cuerno uterino se utilizan en el examen de ultrasonido.
    2. La función cardíaca fetal es muy susceptible al efecto de la exteriorización uterina, cambio en la temperatura y la presión desde el transductor de ultrasonidos a través de los vasos de la placenta. Para minimizar estos efectos de confusión ambientales y iatrogénica sobre la función cardíaca, el examen de ultrasonido debe comenzar inmediatamente después de la exteriorización del saco gestacional y debe ser sistemática y eficiente. En nuestra experiencia, los cambios en la función cardíaca fetal rara vez ocurren en los primeros 5 minutos de exposición. Si se produce bradicardia fetal, retire la sonda de ultrasonido, cambiar la posición del feto para evitar torceduras de los vasos fetoplacentaria, irrigar con suero calentado o volver brevemente el saco gestacional dentro del abdomen materno. Si la bradicardia fetal es persistente, el examen de esta feTus debe ser abandonada a favor de examinar el siguiente feto.
  5. La ecocardiografía fetal.
    1. Se requiere que el Visualsonics VEVO 2100 (Toronto, Canadá) plataforma microultrasound de alta resolución con el software de análisis cardiaca y la tensión instalada. Un VisualSonics MS-250 transductor (VisualSonics, Toronto, Canadá) se utiliza para la adquisición de datos. Esto tiene una frecuencia central de 21 MHz con un ancho de banda de 13-24 MHz. El enfoque geométrico es de 15 mm, el ancho máximo de la imagen es de 23 mm y la profundidad máxima de la imagen es de 30 mm. La huella es de 28 x 5,75 mm. Los datos se obtienen de acuerdo con la Sociedad Americana de Ecocardiografía directrices y normas para la ejecución del ecocardiograma fetal. 20
    2. La adquisición de datos 1: vista lateral a nivel de la cámara de cuatro-vista lateral, grabar un modo B Película continua de al menos cinco ciclos cardiacos para determinar la tensión, la velocidad de deformación, velocidad y desplazamiento.. Esto se analiza fuera de línea utilizando el VevoStrain(Visualsonics, Toronto, Canadá) el algoritmo que se describió anteriormente en la revista en detalle. 21 índices ecocardiografía en modo M se puede obtener en esta vista estándar. Desconectado mediciones de la estructura y la función cardíaca se pueden analizar: ventricular interno y diámetros del septo en sístole y diástole, el volumen, el volumen sistólico, la fracción de acortamiento, fracción de eyección y el gasto cardíaco 21.
    3. La adquisición de datos 2:. Vista apical En el nivel de los cuatro-cámara-vista, bucle de cine en modo B apical se puede repetir para VevoStrain análisis como se describe anteriormente. Ecocardiografía en modo M se utiliza para evaluar tricúspide (TAPSE) y excursiones mitral anular plana sistólica (MAPSE) y la tensión longitudinal y la velocidad de deformación. 22,23 Esta visión apical también permite evaluar valvular flujo de ondas de velocidad y el índice de rendimiento miocárdico modificado como antes describen. 24
  6. Fetoplacentaria pulso-Doppler saludó ultrasound.

Formas de onda de la velocidad de flujo (FVW) de la arteria umbilical se obtienen mediante la localización de los vasos umbilicales utilizando Doppler color y luego la colocación de la puerta de muestra del Doppler pulsado sobre la arteria umbilical en un bucle libre de cordón umbilical. 25 La arteria cerebral media (MCA) es FVW situado mediante la colocación de la puerta de muestra del Doppler pulsado justo más allá del origen de la MCA una vez que el círculo de Willis se encuentra por Doppler color. 26 El ductus venoso (DV) FVW se obtiene mediante la colocación de la puerta de muestra del Doppler pulsado en la parte proximal de la DV visto con Doppler color donde se origina a partir de la vena umbilical intrahepática, ya sea en una vista sagital o transversal del feto. 26 El índice de pulsatilidad (PI) se calcula fuera de línea utilizando el software de análisis cardiovascular VisualSonics.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Un crecimiento asimétrico restringido el feto y la placenta de la ligadura vascular uteroplacentario se compara con un control normal feto y la placenta en la Figura 1F. Crecimiento asimétrico se confirma por la reducción de peso al nacer neonatal y el aumento de la circunferencia de la cabeza: relación de la circunferencia abdominal con los controles. Los resultados representativos de los estudios Doppler fetoplacentaria se muestran en la Figura 2. Se muestra un patrón de baja resistencia normal del flujo diastólico final positivo en el feto control. Con el aumento progresivo de la resistencia placentaria visto en fetos con RCIU, ausencia y luego invierte el flujo diastólico final es evidente. Figura 3 demuestra una señal cerebral normal, alta resistencia media Doppler de la arteria en un feto sano y positivo de una ola ductus venoso en el mismo feto. En los fetos con CIR, un aumento del índice de pulsatilidad del ductus venoso y una inversión de la onda puede ser visto. 14 Los resultados representativos de modo M se muestran a continuación, ecocardiografía fetal en la Figura 4. Esta vista lateral permite el cálculo de diámetros internos y los volúmenes ventriculares. La vista apical permite el cálculo de TAPSE y MAPSE. Figura 5 demuestra speckle seguimiento de los vectores de velocidad y las curvas de tensión regionales resultantes de calcular la tensión, la velocidad de deformación, el desplazamiento y la velocidad.

Figura 1
Figura 1. Técnica quirúrgica de la creación de RCI en un modelo de conejo A: laparotomía media exponiendo vaina del recto, flecha = glándulas mammory B:. Entrada segura en la cavidad abdominal; C: flecha = vasos uteroplacental suministro saco gestacional; D: el método de sutura; E: arrow = ligadura completa del buque uteroplacental; F: el control representativo y RCIU feto y la placenta.

re 2 "src =" / files/ftp_upload/50392/50392fig2.jpg "/>
Figura 2. Ecografía Doppler de la arteria umbilical A: flujo positivo de fin de diástole (FED), B:. Flujo telediastólico ausente (AEDF); C: invertido el flujo de fin de diástole (REDF).

Figura 3
Figura 3 A: Ecografía Doppler del ductus venoso, s = s de onda (contracción sistólica ventricular), d = d onda (diástole ventricular temprana), a = una ola (contracción auricular), B:. Ecografía Doppler de la arteria cerebral media .

Figura 4
La Figura 4. Ecocardiografía modo M A:. Lateral de cuatro cámaras, LVID diámetro interno = ventrículo izquierdo, IVSD = diámetro del tabique intraventricular, RVID = derecha ventricular diámetro septal, ESD = diámetro sistólico final, EDD = diámetro diastólico final; B: vista apical demostrando excursión tricúspide anular plana sistólica (TAPSE); C: vista apical demostrando excursión sistólica del plano del anillo mitral (MAPSE).

La figura 5
Figura 5. Análisis de tensión cardiaca fetal A: Región de interés definida por endo y epi-cardium del ventrículo izquierdo, B:. Curvas de velocidad de deformación de seis segmentos del miocardio, SR = velocidad de deformación sistólica máxima, C: curvas de deformación de seis segmentos del miocardio, Str. = deformación máxima sistólica. Movimiento cardiaco representado por el modo M demostración final de la diástole (ED) y al final la sístole (ES). Haga clic aquí para ver más grande la figura .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Hemos utilizado un enfoque validado previamente de reducir quirúrgicamente el flujo sanguíneo útero-placentario en un conejo para producir retraso del crecimiento intrauterino 13-16 y más tarde el examen de la función cardíaca fetal 14 para describir la tecnología microultrasound y el análisis de la función cardiaca disponibles en el VisualSonics VEVO 2100. La capacidad para reproducir fetoplacentaria Doppler cambios de fetos con CIR humanos en un modelo de pequeños animales y para permitir a continuación, el examen de la función cardíaca con ecocardiografía recientemente descrito es probable que progrese la investigación cardiaca fetal en una forma clínicamente relevante.

Modelos animales pequeños comúnmente se basan en la restricción calórica materna o de bajo consumo de proteínas 9, sin embargo, estos están limitados por la imposibilidad de demostrar la reducción del flujo sanguíneo a la placenta, el principal mecanismo de RCIU en los países desarrollados. 27 Además ligadura de la arteria, cirugía bilateral uterino en ratas, mientras que comúnmente reportados, no se reproducen como resultado irestricción del crecimiento n. 28 En esta metodología actual en fetos de conejo, que muestran la insuficiencia placentaria a ser evidente por un flujo diastólico final ausente o invertida del Doppler de la arteria umbilical (AU AREDF), consistente con los hallazgos ecográficos en retraso del crecimiento intrauterino humana. Se ha demostrado experimentalmente que el aumento de la resistencia en esta señal Doppler refleja hacia abajo impedancia de corriente para el flujo de sangre en el lecho vascular placentaria y es indicativa de insuficiencia placentaria 29 La presencia de la AU AREDF es evidente cuando 50 -. 70% de la vasculatura velloso es disfuncional 30,31. Clínicamente, UA AREDF es un potente predictor de la hipoxia y el mal resultado perinatal, y no es el nivel 1-evidencia para apoyar su uso en el manejo de embarazos de alto riesgo. 17

En este modelo, si se observa UA AREDF el investigador puede estar seguro de que la cirugía primaria tuvo éxito en la producción de la insuficiencia placentaria severa y que más ecocardiógrafoevaluación ic es probable que sea fructífera. La ecocardiografía fetal se ha ramificado recientemente hacia fuera de un dominio predominantemente de diagnóstico de anomalías congénitas ahora a proporcionar evaluaciones funcionales detalladas de la función cardíaca. 18 Tanto Doppler y modo M se pueden utilizar para evaluar la función ventricular fetal y derivar medidas de gasto cardíaco. 32 Más recientemente, nuevos índices de rendimiento cardíaco en el feto se han descrito como moteado de seguimiento y medición de la deformación 33, el índice de rendimiento miocárdico 24,34, Doppler tisular 35 y las técnicas de tres dimensiones (3D). 32 Una característica importante de este estudio es que estos avances recientes también se pueden realizar en este modelo de conejo a pequeña escala usando el VEVO 2100 microultrasound Visualsonics y software de análisis de la función cardíaca. Por otra parte, como se ha descrito previamente 14 este modelo también permite la evaluación de la respuesta hemodinámica fetal en otra territ vascularteorías, en particular, la arteria cerebral media, ductus venoso y aórtica istmo, que se utilizan ampliamente en la práctica clínica cuando se examina el feto de crecimiento restringido. 36 Del mismo modo, también pueden ser examinados los efectos de la administración de glucocorticoides en la preparación para el parto prematuro. 37, 38 Este modelo de conejo ofrece otras ventajas en términos de controles internos en el cuerno opuesto del útero, una placentación las vellosidades y hemochorial similar al embarazo humano 13, de bajo coste, disponibilidad y relativamente fácil manipulación.

Hay, sin embargo, algunas limitaciones de este modelo que deben ser abordados. La principal limitación es la bradicardia fetal iatrogénica durante la ecocardiografía. Materno administrada por inhalación isoflurano puede resultar en bradicardia fetal 39 y debe ser reducido al mínimo o, como en nuestro caso no se utiliza en absoluto durante la ecocardiografía. En su lugar, sustituimos esto por una infusión intravenosa de ketamina yxilazina, que se ha demostrado recientemente en conejos no alterar la presión arterial media 40, manteniendo con ello presumiblemente perfusión placentaria (y por tanto del feto). A pesar de este enfoque, la exposición del saco gestacional con el medio ambiente externo, la manipulación y la presión del transductor de ultrasonidos, todos pueden causar bradicardia fetal temporalmente. Se describe en las formas método para reducir al mínimo este efecto, sin embargo, para resultados exactos creemos ultrasonidos Doppler ecocardiográficos y fetoplacentaria son los mejores limitan a alrededor de 5 minutos de la exposición total. Con las técnicas ecocardiográficas cada vez más complejas y curvas de aprendizaje ya descritos en la literatura clínica 41, se requiere una planificación meticulosa de antemano para asegurar resultados estandarizados. Varias de las mediciones ecocardiográficas se describe en este estudio, por ejemplo valvular anular excursión sistólica del plano y speckle tracking con el análisis de la tensión, no se han establecido en la corriente de la práctica clínica obstétrica, a pesar de thuso EIR en cardiología de adultos. 42,43 Sin embargo, dado el reciente interés por la investigación en estas nuevas mediciones en medicina fetal, decidimos incluir en nuestra metodología para informar a los investigadores que sean factibles de obtener al utilizar este modelo de conejo. El análisis de estos parámetros específicos en los fetos con CIR está más allá del alcance de este estudio metodológico. Otra limitación se refiere a la tendencia natural en el conejo de RCIU en base a la posición fetal 44, por lo tanto, se recomienda el ovario buena perfusión y termina vaginales de cada cuerno para el reparto de asuntos fetal. Además, en esta metodología, una edad gestacional de 25 días se utiliza para inducir quirúrgicamente RCIU. Esto se basa en experimentos exitosos descritos anteriormente, sin embargo la tasa de mortalidad esperada es de 50%. 13,14 Por último, el tamaño del feto se opone a la instrumentación crónica que es útil en los modelos de ovejas para la colocación de las sondas de flujo hemodinámicos para posteriores mediciones no sacrificados y repetirmuestreo de sangre ed. 11 En conclusión, la ligadura selectiva de los vasos uteroplacentarias para producir retraso del crecimiento intrauterino en el conejo con la subsiguiente examen microultrasound de la función cardiaca representa un modelo animal que es consistente con la práctica clínica contemporánea y por lo tanto útil para los investigadores de traslación bidireccionales.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

El autor Profesor Jan D'hooge tiene un acuerdo de investigación con VisualSonics. El resto de autores no tener ningún conflicto.

Acknowledgments

Este trabajo es apoyado por un NHMRC Beca Hamilton-Fairley (RH, AL), Programa de Apoyo a la Infraestructura Operativa del Gobierno de Victoria (RH, EW) y el Marie Curie Industria-Academia de colaboración y Caminos conceder el patrocinio de la Comisión Europea (ME, PD) . Los autores desean agradecer al Dr. Andre Miyague, Dr. Francesca Russo, la Sra. Rosita Kinnart y el Sr. Ivan Laermans por su experiencia técnica en la producción de este 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bukowski, R. Stillbirth and fetal growth restriction. Clin. Obstet. Gynecol. 53 (3), 673-680 (2010).
  2. American College of Obstetricians and Gynecologists. Intrauterine growth restriction. ACOG practice bulletin no. 12. 12, American College of Obstetricians and Gynecologists. Washington, DC. (2000).
  3. Crispi, F., Bijnens, B., et al. Fetal growth restriction results in remodeled and less efficient hearts in children. Circulation. 121 (22), 2427-2436 (2010).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Stocker, C. J., Arch, J. R., Cawthorne, M. A. Fetal origins of insulin resistance and obesity. Proc. Nutr. Soc. 64 (2), 143-151 (2005).
  7. Barker, D. J. Intrauterine programming of coronary heart disease and stroke. Acta Paediatr. Suppl. 423, 178-182 (1997).
  8. Anthony, R. V., Scheaffer, A. N., Wright, C. D., Regnault, T. R. Ruminant models of prenatal growth restriction. Reprod. Suppl. 61, 183-194 (2003).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. 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).
  16. Figueroa, H., Lozano, M., et al. Intrauterine growth restriction modifies the normal gene expression in kidney from rabbit fetuses. Early Hum. Dev. , (2012).
  17. Alfirevic, Z., Stampalija, T., Gyte, G. M. Fetal and umbilical Doppler ultrasound in high-risk pregnancies. Cochrane Database Syst. Rev. (1), CD007529 (2010).
  18. Baschat, A. A. Examination of the fetal cardiovascular system. Semin. Fetal Neonatal. Med. 16 (1), 2-12 (2011).
  19. GraphPad QuickCalcs: Random number calculators [Internet]. , GraphPad Software, Inc. Available from: http://graphpad.com/quickcalcs/randMenu/ (2012).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. Van Mieghem, T., DeKoninck, P., Steenhaut, P., Deprest, J. Methods for prenatal assessment of fetal cardiac function. Prenat. Diagn. 29 (13), 1193-1203 (2009).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. Baschat, A. A. Venous Doppler evaluation of the growth-restricted fetus. Clin. Perinatol. 38 (1), 103-112 (2011).
  37. Hodges, R. J., Wallace, E. M. Mending a growth-restricted fetal heart: should we use glucocorticoids? J. Matern. Fetal Neonatal. Med. , (2012).
  38. 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).
  39. 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).
  40. 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).
  41. 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).
  42. Germanakis, I., Gardiner, H. Assessment of fetal myocardial deformation using speckle tracking techniques. Fetal Diagn. Ther. 32 (1-2), 39-46 (2012).
  43. 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).
  44. 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).

Tags

Medicina Número 76 Biología del Desarrollo Ingeniería Biomédica Biología Molecular Anatomía Fisiología Cardiología Terapia Fetal Procedimientos Quirúrgicos Obstétricos Desarrollo Fetal Procedimientos Quirúrgicos Operativos restricción del crecimiento intrauterino la ecocardiografía fetal ecografía Doppler la hemodinámica fetal modelo animal técnicas clínicas
Ecocardiografía Fetal y Ecografía Doppler de onda pulsada en un modelo de conejo de Restricción del crecimiento intrauterino
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hodges, R., Endo, M., La Gerche, A., … More

Hodges, R., Endo, M., La Gerche, A., Eixarch, E., DeKoninck, P., Ferferieva, V., D'hooge, J., Wallace, E. M., Deprest, J. Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction. J. Vis. Exp. (76), e50392, doi:10.3791/50392 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter