Method Article
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.
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.
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.
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)
2. ביצוע אקו העוברי ואולטראסאונד דופלר פעמו גל
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.
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. 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: 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. 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. 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.
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.
יש מחבר פרופ 'יאן D'hooge הסכם מחקר עם VisualSonics. יש החוקרים שנותרו ללא גילויים.
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.
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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved