Waiting
Login processing...

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

Medicine

אקו העוברי ואולטראסאונד דופלר פעמו גל בדגם ארנב של הגבלת גדילה תוך רחמית

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

אנו מתארים בדיקה של תפקוד לב העובר עם אקו העוברי הפונקציונלי העכשווי ואולטרסאונד דופלר fetoplacental באמצעות microultrasound VisualSonics VEVO 2100 במודל מושרה בניתוח של הגבלת צמיחה העוברית תוך רחמי בארנב.

Abstract

צמיחת הגבלה (IUGR) תוצאות תוך רחמים של העובר בתפקוד לב לא תקין שניכרו antenatally בשל התקדמות באולטרסאונד דופלר ואקו fetoplacental העוברי. יותר ויותר, שיטות הדמיה אלה להיות מועסקות קליניים לבחינת תפקוד לב ולהעריך את רווחתם ברחם, ובכך מנחה את העיתוי של החלטות מולדים. הנה, השתמשנו במודל ארנבת של IUGR המאפשר ניתוח של תפקוד לב באופן רלוונטי מבחינה קלינית. תוך שימוש בהרדמה מושרה isoflurane, IUGR נוצר בניתוח בגיל הריון 25 יום על ידי ביצוע laparotomy, חושף את הרחם ולאחר מכן bicornuate ligating 40-50% מכלי שלייה המספקים כל השק הריון בקרן רחם אחת. הקרן השנייה ברחם bicornuate הארנב משמשת כעוברי בקרה פנימיים. ואז, לאחר התאוששות ביום הריונית גיל 30 (טווח מלא), אותו הארנב עובר בדיקה של תפקוד לב העובר. הרדמה מושרה עם ketamine וxylazine לתוך שריר, ולאחר מכן מתוחזק על ידי עירוי תוך ורידי מתמשך של קטמין וxylazine כדי למזער את השפעות אבחנה רפואיות על תפקוד לב העובר. Laparotomy חוזר מבוצע כדי לחשוף את כל השק הריון ובדיקת microultrasound (VisualSonics VEVO 2100) של תפקוד לב העובר מתבצעת. אי ספיקה של שליה ניכרה במדד pulsatility מוגבה או זרימה הדיאסטולי נעדרה או הפוכה סוף טבור עורק דופלר צורת הגל. Ductus venosus ואמצע העורק המוחי דופלר אז בדקו. אקו העוברי מתבצע על ידי מצב הקלטת B, מצב M וגל מהירות זרימה בתצוגות לרוחב ופסגה. חישובים מנותק לקבוע משתנים סטנדרטיים M-mode לב, טיול הסיסטולי מטוס טבעתי tricuspid וצניפי, פזור מעקב וניתוח מתח, מדד ביצועי שריר הלב שונה וצורות גל מהירות זרימה בכלי הדם של עניין. מודל חיה קטן זו של IUGR ולכן מאפשר בחינה בuterתפקוד לב O שעולה בקנה אחד עם פרקטיקה קלינית נוכחית, ולכן הוא שימושי בסביבת מחקר translational.

Introduction

נטל של מחלות לב, כי לא יכול להיות מוגזם נובע מהגבלת צמיחה תוך רחמית של עובר (IUGR). זהו הגורם המוביל ללידה עובר מתה לאחר מומים מולדים. IUGR 1 מתייחס לעובר שלא מצליח לממש את פוטנציאל הצמיחה שלה והוא בדרך כלל תוצאה של אי ספיקת שליה. 2 בניצולים, בריאות לב וכלי דם חולה ניכרה על פני תוחלת החיים בתפקוד שריר הלב נראית לעין בינקות ובילדות 3,4 ויתר לחץ דם לאחר 5, 6 סוכרת, השמנת יתר ומתפתח בחייו בוגרים - כל גורמי הסיכון הלבביים המצטברים מלידה ולקראת המוות בטרם עת ממחלת לב איסכמית 7.

פיתוח מודלים של בעלי חיים כדי לאפיין את התקשורת אימהית-העוברית שקובעת IUGR ותגובה העוברית לאחר זמינות מצע מופחתת הוא הכרחי אם אנחנו רוצים גם להבין טובים יותר את הפתופיזיולוגיה של מכונית הקשורה לIUGRליקוי DIAC ולפתח אסטרטגיות Cardio-מגן כדי לשפר את הבריאות של עובר ואחרי לידה. בהקשר זה, מודלים רבים ושונים ברחבי מינים שונים כבר תאר. 8 IUGR מושרה בדרך כלל על ידי אימהית תחת תזונה עם תזונה דלת חלבונים במכרסמים, 9 אבלציה כירורגית או קשירה של זרימת דם ברחם המכרסמים וגינאה חזירי 10 או חסימה של עורק טבור בכבשים. 11 עם זאת, נראה כי אין מודל משחזר באופן מלא את IUGR 12 בני האדם.

במחקר מתודולוגי הנוכחי, השתמשנו בגישה תוקף גם מהפרעה של כלי דם ושלייה סלקטיבית בארנב 13-16 שלא רק מייצר תגובות לב וכלי דם עובריות שנצפו באולטרסאונד 14 קליניים, אלא גם מאפשר חקירה של תפקוד לב העובר עם אקו רומן באמצעות טכנולוגיית microultrasound של VEVO VisualSonics 2100. בעוד אולטרסאונד דופלר של fetoplכלי acental נשאר אבן הפינה של מעקב טרום לידה הנוכחית של עוברי IUGR 17, הוא יותר ויותר מנוצלים אקו הפונקציונלי כדי לספק תובנות חדשות על הפתופיזיולוגיה מחלה ולהעריך רווחת העובר. 18 בהתאם לכך, כאן אנחנו לוקחים את ההתפתחויות הללו מהמחקר קליני ולתאר את מודל חיה ש נמלים לא רק תחכום הדמיה זו, אלא גם מספק את הפלטפורמה הניסיונית לחקור מסלולים מכניסטית ותרופות חדשות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

פרוטוקול הניסוי הבא הוא אושר על ידי ועדת האתיקה של בעלי החיים, אוניברסיטה הקתולית של לובן, לובן, בלגיה. אנחנו אחרי שתוארו קודם לכן 13 הליך כירורגי הכוללים כמה שינויים מתודולוגיים, בעיקר בהליך הרדמה.

1. גרימת הגבלת גדילה תוך רחמית (IUGR)

  1. זמן מתאריך ארנבות בהריון (ההיברידי Dendermonde וניו זילנד הלבן) הם שוכנו בכלובים בודדים על לוח הזמנים של שעות אור 12/12 עם גישה למים וlibitum הסטנדרטי ארנב צ'או מודעה מגיל הריון (GA) 18 ימים. ב-GA 25 ימים (טווח מלא הוא כ 31 ימים), ארנבות מועברות לחדר הניתוח ליצירה כירורגית של IUGR. לפני הניתוח, באופן אקראי יקצה "במקרה" (IUGR) וקרן "שליטה" רחם ברחם ארנב bicornuate באמצעות תוכנה אקראית (תוכנת GraphPad, ארה"ב) 19. גודל מדגם צריך להיקבע על ידי חישובי כוח אדם על ידי Researchers לשאלה של אינטרס שלהם.
  2. הרדמה לפרוצדורה.
    הרדמה אינדוקציה מושגת על ידי מתן קטמין 35 מ"ג / ק"ג (Ceva סנטה Animale, בריסל, בלגיה) וxylazine מ"ג / ק"ג (Ceva סנטה Animale, בריסל, בלגיה) לתוך שריר 5 ברגלו האחורית. הרדמה ולאחר מכן שמרה על עם שאיפת תערובת של 1-4% isoflurane (Isoba וטרינר; אבוט מעבדות בע"מ, Queenborough, קנט, בריטניה) בO 2 ב2 ליטר / דקה. הנח oximeter דופק (Nellcor N-20, Covidien, אירלנד) על הבוהן השנייה ושלישית האימהית כדי לפקח על קצב לב ואת הרוויה עורקי O 2 ברציפות.
  3. הליך כירורגי.
    1. Premedication. לפני תחילת ניתוח, לנהל אנטיביוטיקה טיפול מונע פניצילין G, 300,000 IU (קלע פארמה, Hoogstraten, בלגיה), אצטט מדרוקסיפרוגסטרון tocolytic רחם 0.9 מ"ג / ק"ג (Depo-פרוברה, פרמסיה Upjohn, Puurs, בלגיה) ועצירות כאבים 0.03 מ"ג / ק"ג (Temgesic; שרינג פלאו) תת עורי במזרק 2.5 מ"ל אחד.
    2. הכנת ארנב. מניחים את הארנב על כרית חימום למשך של הניתוח. להסיר שיער משדה ניתוח הבטן ולהחיל חיטוי povidone-יוד 7.5% (פולידין, פרדו, קונטיקט, ארה"ב). פרוטוקול מלא מזוהם אז מועסק.
    3. laparotomy בטן. לחדור אתר החתך עם הרדמה המקומית (2 מ"ל 1% לידוקאין, B בראון רפואי, בלגיה) תת עורי. אתר החתך צריך להיות כ 5 ס"מ באורך בקו האמצע, בתחתון 2/3 מהבטן. ברגע שהעור נפתח, להשתמש בתערובת של נתיחה חדה ובוטה לחשוף את נדן Rectus. יש להקפיד להימנע מבלוטות החלב ממוקמות כלי דם אימהיים משני צדי קו האמצע בכניסה (איור 1 א). לתפוס את נדן Rectus והצפק, אוהל כדי למנוע הכללה מכוונת של תוכן בטן, ולהיכנס בזהירות באמצעות נתיחה חדה (איור 1).
    4. החצנת רחם. מקיפה את השדה כירורגית עם וילונות גזה הספוגים בתמיסת מלח מחוממת. לתפוס בזהירות וexteriorize שני צידי רחם bicornuate. יש להקפיד שלא למקם גם בנרתיק או בסופו השחלות של כל קרן רחם תחת מתח, מכיוון שהדבר עלול לגרום לדימום בלתי רצוי, כאב והתכווצות רחם. עוזר רציפות משקה רחם נחשף עם מי מלח מחומם כדי למנוע התכווצויות רחם. למשש ולהקליט את מספר העוברים המצויים בכל קרן. לפי אמנה, את העובר בסוף השחלות מיועד העובר הראשון. קרן רחם אחת היא מקרה הצופר והשני הוא קרן השליטה. זהה את העבר הוקצה באופן אקראי מקרה הקרן לזירוז IUGR ולאחר מכן להחליף את צופר השליטה בחזרה לתוך הבטן (עוברים בקרה הפנימית).
    5. IUGR מושרה בניתוח. זהה את כלי שלייה לכל השק הריון במקרה הקרן המיועד (איור 1 ג).בניתוח לקשור 40-50% מכולים אלה באמצעות 5-0 polyglactin תפר (Ethicon Vicryl, ג'ונסון אנד ג'ונסון רפואי, ארה"ב) (איורים 1D-1E). בפועל, יש לעתים קרובות שלוש חבילות כלי דם המספקים כל השק הריון. במקרה זה, את חבילת כלי הדם הגדולה ביותר היא ligated. לאחר מלא, הרחם מושקה שוב עם מי מלח מחומם וחזר בזהירות אל הבטן.
    6. סגירת בטן. סגור את הבטן בשתי שכבות רציפה באמצעות ריצת 2-0 polyglactin תפר (Ethicon Vicryl, ג'ונסון אנד ג'ונסון רפואי, ארה"ב). סגור את העור עם subcuticular 3-0 polyglactin תפר (Ethicon Vicryl, ג'ונסון אנד ג'ונסון רפואי, ארה"ב). תרסיס ספריי אלומיניום על הפצע כדי למנוע מהארנב מאוחר יותר מפריע לתפרים.
    7. שחזור. להפסיק הרדמה ולבחון את ההתאוששות של נשימה באופן הדוק. הארנב אז שוכנו כמתואר לעיל עם גישה כלרצונך אוכל ומים וצפו מדי יום.

2. ביצוע אקו העוברי ואולטראסאונד דופלר פעמו גל

  1. אותו הארנב מועבר לאחר מכן ב-GA 30 ימים לאקו והערכת אולטרסאונד. הארנב מונח על כרית חימום למשך תקופת הבדיקה.
  2. הרדמה לפרוצדורה.
    1. הרדמה אינדוקציה מושגת על ידי מתן קטמין 35 מ"ג / ק"ג (Ceva סנטה Animale, בריסל, בלגיה) וxylazine 5 מ"ג / ק"ג (Ceva סנטה Animale, בריסל, בלגיה) לתוך שריר. ברגע שקט ורגוע, לקבל גישה לוריד באמצעות צינורית 24 מד (BD Insyte-W, בקטון דיקינסון עירוי תרפים מערכות, יוטה, ארה"ב) מוחדרת לוריד אוזן היקפי.
    2. לשמור על הרדמה בעירוי מתמשך של קטמין וxylazine: 2 מ"ל קטמין (100 מ"ג / מ"ל) ו 1.5 מ"ל xylazine (20 מ"ג / מ"ל) ל46.5 מ"ל של תמיסת מלח רגיל, ולאחר מכן החדיר באמצעות משאבת מזרק ב 40 מ"ל / שעה. לאבטח את שלוש דרך ברז ולצרף מזרק 5 מ"ל של הרדמה הצלה: 2 מ"לקטמין (100 מ"ג / מ"ל) ו 1.5 מ"ל xylazine (20 מ"ג / מ"ל). הבולוסים של 0.5 מיליליטר הצלת הרדמה נדרשים רק לעתים נדירות. לנהל עצירות כאבים 0.03 מ"ג / ק"ג (Temgesic; רינג פלאו) subcutaneouslyprior לניתוח. L חמצן 2 / דקה מוחלת על ידי מסכה. הנח oximeter דופק (Nellcor N-20, Covidien, אירלנד) על הבוהן השנייה ושלישית האימהית כדי לפקח על קצב לב ואת הרוויה עורקי O 2 ברציפות.
  3. laparotomy בטן והחצנת רחם. עיינו 1.3.3 ו1.3.4.
  4. מיצוב עוברי לאקו ובדיקת אולטרסאונד.
    1. הנח את הארנב במצב לרוחב פונה כלפי החוקר. זה מאפשר שליפה קלה של השק הריון אחד לבדיקה ומונע מתיחה מוגזמת על כלי שלייה. עד כמה שניתן, נסה exteriorize יחיד השק הריון בזמן כדי לצמצם את החשיפה. להבטיח את השק ההריון החשוף מושם על גזה מושקה עםחימם מלוח. כדי להבטיח תוצאות אחידות בין קבוצות שונות במחקר, בדרך כלל רק עוברים בשחלות ומסתיימת בנרתיק של כל קרן רחם נמצאים בשימוש בבדיקת אולטרסאונד.
    2. תפקוד לב העובר הוא מאוד רגיש להשפעה של החצנת רחם, שינוי בטמפרטורה ולחץ ממתמר אולטרסאונד על ספינות השליה. כדי למזער את ההשפעות הללו iatrogenic סביבתי ובלבול בתפקוד לב, בדיקת אולטרסאונד חייבת להתחיל מייד לאחר החצנה של השק ההריון, והיא צריכה להיות שיטתית ויעילה. מניסיוננו, שינויים בתפקוד לב העובר מתרחשים רק לעתים רחוקות ב5 דקות הראשונה של חשיפה. אם רדיקרדיה העוברית הוא נתקל, הסר את הבדיקה אולטרסאונד, למקם את העובר כדי למנוע מסתלסל של כלי fetoplacental, להשקות עם מי מלח מחומם או לחזור בקצרה את השק ההריון בחזרה לתוך הבטן האימהית. אם רדיקרדיה העוברית היא מתמשכת, הבדיקה זו להנקהTUS יש ננטש לטובת בוחן את העובר הבא.
  5. אקו העוברי.
    1. Visualsonics VEVO 2100 (טורונטו, קנדה) פלטפורמת microultrasound ברזולוציה גבוהה עם תוכנת ניתוח לב ומתח המותקנת נדרש. מתמר VisualSonics MS-250 (VisualSonics, טורונטו, קנדה) משמש לרכישת נתונים. זו יש תדר מרכזי של 21 MHz עם רוחב פס MHz 13-24. המוקד הגיאומטרי הוא 15 מ"מ, רוחב התמונה המקסימאלי הוא 23 מ"מ ועומק התמונה המקסימאלי הוא 30 מ"מ. טביעת הרגל היא 28 מ"מ X 5.75. הנתונים הוא רכש בהתאם להנחיות של האגודה האמריקנית אקו וסטנדרטים לביצוע echocardiogram העוברי. 20
    2. נתוני רכישה 1: תצוגה לרוחב ברמה של הארבע קאמרי תצוגה לרוחב, להקליט לולאת Cine B-מצב של לפחות חמישה מחזורי לב כדי לקבוע זן, שיעור זן, מהירות ועקירה.. זה ניתחו מקוון באמצעות VevoStrainלאחר מכן ניתן לקבל (Visualsonics, טורונטו, קנדה) אלגוריתם כפי שתואר לעיל בכתב העת בפירוט. מדדי אקו 21 M-mode בתצוגה רגילה זה. מדידות של שניהם מנותק מבנה ותפקוד לב ואז ניתן לנתח: חדרית הפנימית וקטרים ​​במחיצה בהתכווצות וירוויח, נפחים, נפח פעימה, קיצור השבר, מקטע פליטה ותפוקת לב 21.
    3. ניתן לחזור על תצוגת הפסגה ברמה של ארבעה תא הצפייה, לולאת Cine B-מצב לפסגת VevoStrain ניתוחים כפי שתואר לעיל: נתוני רכישה 2.. אקו M-mode משמש כדי להעריך tricuspid (TAPSE) וטיול טבעתי צניפי מטוס הסיסטולי (MAPSE) ומתח אורך ושיעור זן. 22,23 תצוגת הפסגה זו מאפשרת גם הערכה של צורות גל מהירות זרימת valvular ומדד ביצועי שריר הלב שונה כמו בעבר תאר. 24
  6. Fetoplacental הדופק נופף דופלר ultrasound.

גל מהירות זרימה (FVW) של עורק הטבור מתקבלים על ידי איתור את כלי הטבור באמצעות דופלר צבע ולאחר מכן הצבת שער מדגם דופלר פעם מעל עורק הטבור בלולאה חופשי של חבל טבור. -25 העורק (MCA) FVW המוח האמצעי הוא ממוקם על ידי הצבת שער מדגם דופלר פעם רק מעבר למקורו של MCA פעם אחת המעגל של ויליס ממוקם על ידי דופלר הצבע. 26 FVW ductus venosus (DV) מתקבל על ידי הצבת שער מדגם דופלר פעם בחלק הפרוקסימלי של DV ראה עם הצבע דופלר שבו מקורו בוריד טבור intrahepatic גם בתצוגת sagittal או רוחבית של העובר. -26 מדד pulsatility (PI) מחושב לא מקוון באמצעות תוכנת ניתוח לב וכלי דם VisualSonics.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

צמיחה לא סימטרית מוגבלת עובר ושליה מקשירת כלי דם שלייה בהשוואה לעובר שליטה נורמלי ושליה באיור 1F. צמיחה לא סימטרית אושר על ידי משקל לידת ילוד מופחת והיקף ראש מוגבר: יחס היקף בטן לבקרות. נציג תוצאות ממחקרי דופלר fetoplacental מוצגות באיור 2. דפוס התנגדות נמוך נורמלי של זרימת סוף דיאסטולי החיובית בעובר שליטה מוצג. עם עלייה הדרגתית בהתנגדות השליה ראתה בעוברים IUGR, היעדרות ולאחר מכן התהפך זרימה הדיאסטולי סופית היא ברורה. איור 3 מדגים אות רגילה גבוהה התנגדות אמצע עורק מוחית דופלר בעובר בריא וחיובי גל ductus venosus באותו העובר. בעוברים IUGR, ניתן לראות מדד pulsatility מוגבר של ductus venosus וההיפוך של הגל. נציג תוצאות 14 מM-אקו מצב עוברי ואז הם מוצגים באיור 4. תצוגה לרוחב המאפשר חישוב קטרי חדריות הפנימיים ואמצעי אחסון. צפה בפסגה המאפשרת חישוב TAPSE וMAPSE. מדגים איור 5 רבב מעקב של וקטורי מהירות ואת עקומות המתח האזוריות כתוצאה לחשב זן, שיעור זן, עקירה ומהירות.

איור 1
איור 1. טכניקה ניתוחית של יצירת IUGR במודל ארנב: laparotomy קו האמצע חשיפת נדן Rectus, חץ = בלוטות mammory; ב ':. כניסה בטוחה לתוך חלל הבטן; C: חצים = כלי שלייה המספקים השק הריון; D: שיטת תפר; דואר: חץ = קשירה השלימה של כלי שלייה; F: שליטת נציג והעובר IUGR ושליה.

מחדש 2 "src =" / files/ftp_upload/50392/50392fig2.jpg "/>
איור 2. אולטרסאונד דופלר של עורק הטבור: תזרים חיובי בסוף דיאסטולי (EDF); ב ':. זרימת סוף דיאסטולי נעדר (AEDF); C: הפך את זרימת סוף דיאסטולי (REDF).

איור 3
איור 3: אולטרסאונד דופלר של ductus venosus, S = של הגל (התכווצות הסיסטולי חדרית), ד = ד גל (דיאסטולה חדרית המוקדמת), = גל (התכווצות פרוזדורים); ב ':. אולטרסאונד דופלר של עורק המוח האמצעי .

איור 4
איור 4. אקו מצב M:. לרוחב ארבעה חדר תצוגה, LVID הקוטר הפנימי = חדר שמאלי, IVSD = קוטר מחיצה תוך חדרי, RVID = זכות ישקוטר המחיצה ntricular, ESD = סוף סיסטולי קוטר, EDD = קוטר הדיאסטולי הסוף; ב ': צפה בפסגה מפגינה טיול טבעתי tricuspid מטוס הסיסטולי (TAPSE); C: נוף הפסגה מפגין טיול הסיסטולי צניפי טבעתי מטוס (MAPSE).

איור 5
איור 5. ניתוח עומס לב עוברי: אזור של עניין שהוגדר על ידי Endo-ועלית cardium של החדר השמאלי; ב ':. עקומות שיעור זן של שישה מקטעי שריר הלב, = שיעור זן הסיסטולי שיא SR, ג: עקומות זן של שישה מקטעי שריר הלב, רחוב = מתח הסיסטולי שיא. תנועת לב המתוארת על ידי דיאסטולה M מצב מפגין סוף (ED) וסופו של דבר התכווצות (ES). לחץ כאן לצפייה בדמות גדולה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

יש לנו להשתמש בגישה תוקף עבר של ניתוח להקטנת זרימת דם שלייה בארנב לייצר IUGR 13-16 ולאחר מכן בחינת תפקוד לב העובר 14 כדי לתאר את טכנולוגית microultrasound וניתוח תפקוד לב קיים בVEVO VisualSonics 2100. היכולת להתרבות שינויי fetoplacental דופלר של עוברי IUGR אדם במודל חיה קטן ולאחר מכן כדי לאפשר בדיקה של תפקוד לב עם אקו תאר לאחרונה צפויה התקדמות מחקר לב עוברי באופן רלוונטי מבחינה קלינית.

מודלים של בעלי חיים קטנים להסתמך כלל על הגבלת קלוריה אימהית או צריכת חלבון נמוכה 9, אולם אלה מוגבלים על ידי חוסר יכולת להפגין מופחת זרימת דם שליה, המנגנון העיקרי של IUGR במדינות מפותחות. קשירת 27 יתר על כן, ניתוח דו צדדי רחם עורק בחולדות, ואילו דיווח בדרך כלל, אינו תוצאה מכך אני reproduciblyהגבלת צמיחת n. -28 במתודולוגיה הנוכחית בעוברים ארנב, אנו מראים ספיקת שליה להיות ברור על ידי זרימת סוף דיאסטולי נעדרה או הפוכה של עורק הטבור דופלר (UA AREDF), עולה בקנה אחד עם ממצאים בsonographic IUGR האנושי. הוכח בניסוי שההתנגדות מוגברת באות דופלר זו משקפת את זרם עכבה לזרימת דם בכלי הדם במיטת השליה ומעידה על אי ספיקה של שליה 29 הנוכחות של UA AREDF ניכר כש50 -. -70% מכלי דם villous הוא לא מתפקדים . 30,31 מבחינה קלינית, UA AREDF הוא מנבא חזק לתוצאת לידה היפוקסיה ועניה, ויש ברמת 1 על ראיות כדי לתמוך בשימוש בו ובניהולו של הריון בסיכון גבוה. 17

במודל זה, אם UA AREDF הוא ציין החוקר יכול להיות בטוח שהניתוח העיקרי היה מוצלח בהפקת ספיקת שליה חמורה וכי echocardiograph נוסףIC הערכה עשויה להיות פורה. אקו העוברי יש מסועף לאחרונה יצא מתחום בעיקר אבחון של מומים מולדים לחברה לספק הערכות תפקודיות מפורטות של תפקוד לב. שניהם דופלר 18 ו-M-מצב ניתן להשתמש כדי להעריך את תפקוד חדר עוברי ולגזור מדדים של תפוקת לב. 32 לאחרונה, רומן של מדדי ביצועי לב בעובר כבר תאר כגון מעקב רבב ומדידת מתח 33, מדד ביצועי שריר הלב 24,34, הרקמה דופלר 35 וטכניקות תלת ממדיות (3D). 32 תכונה חשובה של המחקר הנוכחי הוא כי ניתן גם לבצע ההתקדמות אלה במודל ארנב קטן בקנה מידה זה באמצעות microultrasound 2100 VEVO Visualsonics ותוכנת ניתוח תפקוד לב. יתר על כן, כפי שתואר קודם לכן 14 מודל זה מאפשר גם הערכה של תגובת hemodynamic העוברית בכלי דם האחר territories, בפרט עורק אמצע מוחין, ductus venosus ואב עורקי מצר, אשר נמצאים בשימוש נרחב בפרקטיקה קלינית כאשר בוחנים את עובר צמיחה מוגבל. 36 באופן דומה, את ההשפעות של מתן סטרואידים בהכנה ללידה מוקדמת יכולים גם להיבחן. בן 37, 38 מודל ארנב זה מציע יתרונות נוספים במונחים של הבקרה הפנימית בקרן השנייה של הרחם, placentation villous וhemochorial דומה להריון אנושי 13, עלות נמוכה, זמינות וטיפול קל יחסית.

יש, עם זאת, מספר מגבלות של מודל זה שיש לטפל. המגבלה העיקרית היא רדיקרדיה העוברית iatrogenic במהלך אקו. מנוהל אימהי האיפה isoflurane יכול לגרום רדיקרדיה העוברית 39 וצריכים להישמר עד למינימום, או כמו במקרה שלנו לא השתמש כלל באקו. במקום זאת, אנו מחליפים את זה לעירוי תוך ורידי של קטמין וxylazine, שלאחרונה הוכח בארנבים לא מתכוון לשנות את לחץ דם 40, ובכך השמירה על זלוף שליה (ובכך עוברי) מן הסתם. למרות גישה זו, חשיפה של השק ההריון לסביבה חיצוני, טיפול ולחץ ממתמר אולטרסאונד יכולה לגרום לכל רדיקרדיה עוברית באופן זמני. אנו מתארים בדרכים כדי למזער את השפעת השיטה זו, עם זאת לתוצאות מדויקות אנו מאמינים אולטרסאונד דופלר אקו וfetoplacental הם הטובים ביותר מוגבלים לסביבות 5 דקות של חשיפה מוחלטת. עם טכניקות אקו מורכבות יותר ויותר ועקומי למידה החברה המתוארים בספרות הקלינית 41, נדרש תכנון מוקפד מראש כדי להבטיח תוצאות סטנדרטיות. כמה ממדידות אקו תואר במחקר זה, למשל טיול הסיסטולי מטוס טבעתי valvular וspeckle מעקב עם ניתוח מתח, לא הוקם בפרקטיקה קלינית הנוכחית מיילדות, למרות השימוש eir בקרדיולוגיה מבוגרים. 42,43 יחד עם זאת, בהתחשב בעניין המחקר שנערך לאחרונה במדידות אלה רומן ברפואת העובר, בחרנו לכלול אותם במתודולוגיה שלנו כדי ליידע את החוקרים כי הם אפשריים להשיג בעת שימוש במודל הארנב הזה. הניתוח של הפרמטרים הספציפיים האלה בעוברי IUGR הוא מעבר להיקף של מחקר מתודולוגי זה. מגבלה נוספת מתייחסת לנטייה הטבעית בארנב לIUGR מבוססת על תנוחה עוברית 44, ולכן השחלות perfused היטב ומסתיים בנרתיק של כל צופר מומלצות לעובר מקרה הקצאה. יתר על כן, במתודולוגיה זו, גיל הריון של 25 ימים משמש כדי לגרום IUGR בניתוח. זה מבוסס על ניסויים מוצלחים שתוארו קודם לכן, אולם שיעור התמותה הצפוי הוא 50%. 13,14 לבסוף, גודל העובר מונע מכשור כרוני שהוא שימושי במודלים של כבשים למיקום של בדיקות זרימת hemodynamic למועד מאוחר יותר מדידות שאינן מורדמות וחזורדגימת דם אד. 11 לסיכום, קשירה סלקטיבית של כלי השלייה לייצר IUGR בארנב עם בדיקת microultrasound הבאה של תפקוד לב מייצגת מודל חיה, שעולה בקנה אחד עם פרקטיקה קלינית עכשווית ולכן שימושית לחוקרי translational דו כיוונית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

יש מחבר פרופ 'יאן D'hooge הסכם מחקר עם VisualSonics. יש החוקרים שנותרו ללא גילויים.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכת על ידי המילטון-פיירלי NHMRC מלגה (ר"ה, א"ל); תכנית התמיכה בתשתית התפעולית של הממשלה ויקטוריאני (RH, EW) ומארי קירי Industria-האקדמיה השותפות ומסלולי מענק בחסות הנציבות האירופית (ME, פ"ד) . המחברים מבקשים להודות לד"ר אנדרה Miyague, ד"ר פרנצ'סקה רוסו, גב 'רוזיטה Kinnart ומר איוון Laermans למומחיות הטכנית שלהם בהפקת סרטון זה.

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

רפואה גיליון 76 ביולוגיה התפתחותית הנדסה ביו רפואית ביולוגיה מולקולרית אנטומיה פיזיולוגיה קרדיולוגיה טיפולים עובריים ניתוחים בלידה התפתחות עוברת ניתוחים ניתוח הגבלת גדילה תוך רחמי אקו העוברי אולטרסאונד דופלר פרמטרים המודינמיים העובר מודל חיה טכניקות קליניות
אקו העוברי ואולטראסאונד דופלר פעמו גל בדגם ארנב של הגבלת גדילה תוך רחמית
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