Echokardiografia płodowa myszy

Ogólnym celem następującego eksperymentu jest badanie struktury i funkcji serca w łonie matki przy użyciu wysokoczęstotliwościowej ultrasonografii. Osiąga się to poprzez odpowiednie znieczulenie i przygotowanie samicy. W drugim kroku należy zidentyfikować płody w rogach macicy.

Następnie należy pozyskać dane w trybie B, trybie M oraz dane z detektora impulsu (pulse stoper). W celu zidentyfikowania i ilościowego określenia nieprawidłowości strukturalnych lub funkcjonalnych, uzyskuje się wyniki obrazujące in vivo strukturę i funkcję serca płodów myszy z alterations genetycznymi. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak histopatologia, jest to, że echokardiografia płodowa dostarcza wglądu w funkcję serca w czasie rzeczywistym i pozwala zidentyfikować wady strukturalne serca in vivo.

Przygotuj mysz do obrazowania, wprowadzając ją najpierw w stan anestezji za pomocą 2–3% isofluranu w komorze indukcyjnej. Umieść zanestetyzowaną mysz w pozycji grzbietowej na podgrzewaczu z wbudowanymi elektrodami EKG w celu utrzymania temperatury ciała, a następnie zabezpiecz łapy taśmą. Wyjmij mysz z komory i za pomocą trymera zgól sierść od poziomu środka klatki piersiowej aż po kończyny dolne.

Użyj kremu depilacyjnego, aby usunąć pozostałe włosy z ciała. Następnie umieść pysk w stożku nosowym podłączonym do systemu anestezji, aby utrzymać stały poziom sedacji przez cały czas trwania procedury. Dostosuj poziom anestezji tak, aby utrzymać docelową częstotliwość akcji serca na poziomie 450 ± 50 uderzeń na minutę.

Następnie nałóż żel do elektrod na cztery łapy i przymocuj je taśmą do elektrod EKG. Następnie nasmaruj i delikatnie wprowadź sondę rektalną do myszy, aby monitorować temperaturę ciała za pomocą mata grzewczego. Utrzymuj temperaturę ciała w granicach 37 °C, plus lub minus 0,5 °C.

Kontrolowana anestezja i stała temperatura ciała są niezbędne dla stabilności hemodynamicznej zarówno matki, jak i płodów. Obrazowanie należy rozpocząć, wykorzystując pęcherz matki jako punkt orientacyjny, a następnie wyregulować manipulatory Z, a potem manipulatory XY. Płody w lewym rogu macicy są oznaczone jako L jeden, dwa i trzy.

Natomiast te w prawym rogu macicy są oznaczone jako R jeden, dwa i trzy. Zapisanie położenia zarodków jest pomocne podczas ich odzyskiwania. Po obrazowaniu należy przeskanować zarodki znajdujące się głęboko w jamie brzusznej, aby udokumentować ich obecność, ale wykluczyć je z analizy danych ze względu na niską rozdzielczość.

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

Wykorzystaj obrazy w trybie B do zidentyfikowania podstawowych struktur serca, takich jak przedsionki, przegroda międzykomorowa, komory oraz drogi odpływu z komory lewej i prawej. Następnie uzyskaj obrazy w trybie M z widoku osi krótkiej i wykorzystaj je do pomiaru grubości ścian komór oraz wymiarów jam serca. W kolejnym kroku zwizualizuj komorę lewą i prawą.

Echogeniczna krew zarodkowa tworzy widoczne strumienie przepływu, co ułatwia precyzyjne umieszczenie objętości próbkowania Dopplera w otworze zastawki mitralnej. Wyznacz prędkość przepływu krwi do lewej komory przez zastawki mitralne w widoku długiej osi LV w przekroju czterojamowym zstawnym. Zmierz czas wyrzutu skurczowego, korzystając z pomiarów odpływu z aorty.

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

Przedstawiono tutaj reprezentatywne oceny funkcji prawej komory. Poniżej znajdują się reprezentatywne obrazy 2D echokardiografii w widoku osi podłużnej serca w 14,5 dniu embrionalnym oraz widok czterojamowy. Przedstawiono zapis w trybie M z liniami wyraźnie wskazującymi wewnętrzną średnicę lewej i prawej komory w rozkurczu, oznaczoną małą literą D, oraz w skurczu, oznaczoną małą literą S. Widoczna jest tutaj również przegroda międzykomorowa (IVS).

Przedstawiono reprezentatywne obrazy dwuwymiarowego echokardiograficznego badania serca w 14,5 dobie embrionalnej w widoku czterojamowym koniuszkowym. Lewy przedsionek i jama lewej komory są obrysowane na niebiesko. Pokazano tutaj reprezentacyjne rozmieszczenie bramki próbkowania Dopplerowskiego dla zapisu przepływu przez zastawkę mitralną; przedstawione są wzorce dopplerowskie przepływu mitralnego, z których można zmierzyć prędkość wczesnorozkurczową oznaczoną jako E oraz prędkość skurczu przedsionka oznaczoną jako a.

Przedstawiony tutaj reprezentatywny kształt fali dopplerowskiej w aorcie. Strumień dopplerowski w aorcie może być wykorzystany do pomiaru czasu wyrzutu. Częstość akcji serca można również obliczyć na podstawie pomiaru czasu od jednego cyklu przepływu do następnego.

Tutaj widzimy reprezentacyjną detekcję ubytku w przegrodzie międzykomorowej lub trybu VSDB; przedstawione są obrazy serca w 14,5 dniu embrionalnym w przekroju czterojamowym w widoku koniuszkowym. Jamy prawej i lewej komory są tutaj obrysowane odpowiednio na niebiesko i czerwono. Zwróćmy uwagę na obecność przegrody międzykomorowej; przedstawiony tutaj przekrój poprzeczny obrazowanego serca został zabarwiony hematoksyliną i eozyną.

Jest to obrazowanie w trybie B serca zarodkowego w 14,5 dniu rozwoju z przetrwałością otworu międzykomorowego (VSD) w części przedniej, wskazaną białą strzałką. Tutaj widzimy jamy prawej i lewej komory, obrysowane odpowiednio na niebiesko i czerwono. Przedstawiony tutaj przekrój poprzeczny obrazowanego serca został zabarwiony hematyliną i eozyną.

Oto obraz w trybie B serca w 14,5 dniu embrionalnym z defektem przegrody komór przej przejawnionym przez strzałkę, z nałożoną próbką objętościową Dopplera falowego w celu rejestracji przepływu przez przegrodę międzykomorową. Oto reprezentacyjny zapis dopplerowski z poprzedniej ryciny, wykazujący przepływ z komory lewej do prawej po jego powstaniu. Technika ta utorowała drogę badaczom w dziedzinie rozwoju serca do analizy funkcji serca przed etapem rozwoju narządów.