Method Article
Мы описываем обследование плода сердечной функции с современными функциональными эхокардиографии плода и фетоплацентарного ультразвуковая допплерография использованием VisualSonics VEVO 2100 microultrasound в хирургически индуцированной модели внутриутробной задержки роста плода у кролика.
Плода внутриутробное ограничение роста (ЗВУР) приводит к ненормальной сердечной функции, что очевидно антенатально из-за достижения в фетоплацентарной ультразвуковая допплерография и эхокардиография плода. Все чаще эти методы визуализации принимаются на работу в клинике для изучения сердечной функции и оценки благополучия в матке, тем самым руководящие времени рождения решений. Здесь мы с помощью модели кролика ЗВУР, что позволяет провести анализ сердечной функции у клинически значимые пути. Изофлураном индуцированной анестезией, IUGR хирургическим создан на сроке 25 дневного возраста, выполняя лапаротомию, обнажая двурогая матка, а затем лигирование 40-50% маточно-плацентарного сосуды, снабжающие каждый плодного яйца в одном роге матки. Другой рог матки двурогая кролика служит внутренний контроль плодов. Затем, после восстановления на сроке 30 дневного возраста (полный срок), того же кролика проходит обследование плода сердечной функции. Анестезия индуцируют ketamнеравенство и ксилазина внутримышечно, затем поддержаны непрерывным внутривенным введением кетамина и ксилазина, чтобы минимизировать ятрогенные воздействия на функцию сердца плода. Повторите лапаротомии выполняется подвергать каждое плодное яйцо и microultrasound обследование (VisualSonics VEVO 2100) плода сердечная функция выполняется. Плацентарная недостаточность видно по Повышенный индекс пульсации или отсутствует или обратной конечного диастолического потока пупочной артерии доплеровского сигнала. Венозном протоке и средней мозговой артерии доплеровского тогда исследована. Эхокардиография плода осуществляется записи B режиме M режим и скорость потока сигналов в боковых и апикальных взглядов. Offline расчетов определить стандартные M-режиме сердечной переменных, трехстворчатого и митрального кольца экскурсию систолического плоскости, спекл отслеживания и анализа деформаций, изменение индекса производительности миокарда и сосудистых скорость потока сигналов, представляющих интерес. Этот небольшой животной модели IUGR поэтому дает рассмотрение в Uterо сердечной функции, которая согласуется с современной клинической практике и, следовательно, полезны в поступательное установку исследований.
Бремени сердечно-сосудистых заболеваний, что результаты от плода внутриутробная задержка развития (ЗВУР), не может быть переоценена. Это является основной причиной мертворождений после врожденных аномалий. 1 IUGR относится к плоду, что не в состоянии достигнуть потенциал его роста и обычно в результате плацентарной недостаточности. 2 У выживших, сердечно-сосудистые болезни очевидна на протяжении всей жизни с очевидной дисфункции миокарда в младенчестве и детстве 3,4 и последующих 5 гипертонии, диабета 6 и ожирение развивается во взрослой жизни - все накопленные сердечные факторы риска от рождения к преждевременной смерти от ишемической болезни сердца 7.
Разработка животных моделей для характеристики матери и плода, который устанавливает связь IUGR и последующего плода ответ на снижение доступности субстрате необходима, если мы хотим как лучше понять патофизиологию IUGR связанных автомобилянарушения сердечной и развивать сердечно-защитных стратегий по улучшению плода и послеродового здоровья. В этом отношении множество различных моделей у разных видов были описаны. 8 IUGR обычно индуцированного материнского при питании с низким содержанием белка у грызунов, 9 хирургической абляцией или лигирование маточного кровотока у грызунов и морских свинок 10 или окклюзии пупочной артерии у овец. 11 Тем не менее, очевидно, что ни одна модель полностью повторяет человека IUGR 12.
В нынешней методологические исследовании мы использовали хорошо проверенных подхода селективного маточно-плацентарного сосудистого перерывом в 13-16 кролика, который не только производит плода сердечно-сосудистой реакциях, наблюдаемых с помощью ультразвука 14 клинически, но и позволяет допроса плода сердечной функции с использованием эхокардиографии романа microultrasound технологии из VisualSonics VEVO 2100. В то время как доплеровский УЗИ fetoplacental суда остается краеугольным камнем текущей дородовых плодов IUGR 17, функциональные эхокардиографии все чаще используются для обеспечения новому взглянуть на болезнь патофизиологии и для оценки благополучия плода. 18 Соответственно, здесь мы принимаем эти авансы от клинических исследований и описать, что животная модель гаваней не только изысканность этого изображения, но и обеспечивает экспериментальную площадку для расследования механистической путей и новых терапевтических средств.
Соответствующий протокол экспериментального утверждается животных Комитета по этике, Католический университет Левена, Левен, Бельгия. Мы следовали ранее описанной хирургической процедуры 13 в том числе некоторые методологические изменения, особенно в анестезии процедуры.
1. Склонение задержка внутриутробного развития (ЗВУР)
2. Выполнение эхокардиографии плода и импульсной волны ультразвуковая допплерография
Скорость потока сигналов (FVW) из пупочной артерии получены за счет размещения сосудов пуповины использованием цветного допплеровского, а затем размещения импульсный доплеровский образца ворот над пупочной артерии на свободную петлю пуповины. +25 Средней мозговой артерии (СМА) является FVW расположенных путем размещения импульсного образец доплеровского ворот только за начало MCA раз Круг Уиллис находится по цвету Доплера. 26 венозного протока (DV) FVW получают, помещая образец импульсного доплеровского ворота в проксимальной части DV видно с цветного допплеровского где это происходит из пупочной вены внутрипеченочными либо в сагиттальной или поперечный вид плода. +26 индекса пульсации (PI) рассчитывается форума VisualSonics использованием программного обеспечения для анализа сердечно-сосудистых.
Асимметричный рост ограничен плода и плаценты из маточно-плацентарного сосудистого лигирование по сравнению с нормальным плода управления и плаценты на фиг.1F. Асимметричный роста подтверждается пониженной массой тела при рождении новорожденных и увеличение окружности головы: брюшной соотношения окружности с контрольной группой. Представитель результаты исследования фетоплацентарного доплеровского показаны на рисунке 2. Нормальный низкий резистентности положительного конечного диастолического потока в контрольной плода показан. При прогрессирующем увеличении сопротивления плацентарного видели в ЗВУР плода, а затем отсутствие обратной конечного диастолического потока очевидна. 3 демонстрирует высокую устойчивость нормальных средней мозговой артерии доплеровского сигнала в здоровом плода и положительной волной венозном протоке в том же плода. В ЗВУР плода, повышенная пульсация индекса венозного протока и уменьшение волны можно увидеть. 14 Результаты представитель от М-режиме эхокардиографии плода затем показано на рисунке 4. Этот вид сбоку позволяет рассчитать внутренние диаметры и объемы желудочка. Апикально позволяет рассчитать TAPSE и МАП. 5 показаны спекл отслеживания векторов скорости и полученные кривые региональных штамм для расчета напряжения, скорости деформации, смещения и скорости.
Рисунок 1. Хирургическая техника создания IUGR в модели кролика: Средняя линия лапаротомии подвергая влагалище прямой мышцы живота, стрелка = mammory желез; B:. Безопасного входа в брюшную полость; C: стрелка = маточно-плацентарного сосудов, снабжающих плодного яйца; D: шов методом; E: стрелки = завершено перевязки маточно-плацентарного судна; F: представитель управления и плода и плаценты IUGR.
Re 2 "SRC =" / files/ftp_upload/50392/50392fig2.jpg "/>
Рисунок 2. Ультразвуковая допплерография из пупочной артерии: положительные конечного диастолического потока (EDF), B:. Отсутствует конечного диастолического потока (AEDF); C: Обратный конечного диастолического потока (REDF).
Рисунок 3: ультразвуковая допплерография венозного протока, S = S волны (сокращения желудочков систолического), D = D волны (в начале диастолы желудочков), а = волны (сокращения предсердий); B:. Допплерографии средней мозговой артерии .
Рисунок 4. M режиме эхокардиографии:. Боковых четырех камер, LVID левого желудочка = внутренний диаметр, ДМЖП = внутрижелудочковой перегородки диаметре, RVID = правый веntricular перегородки диаметре, ОУР = конечного систолического диаметра, ЭДД = конечного диастолического диаметра; B: апикальные видом демонстрируя трикуспидального кольца экскурсию систолического плоскости (TAPSE); C: апикальные видом демонстрируя митрального кольца экскурсию систолического плоскости (МАП).
Рисунок 5. Плод анализа сердечного деформации: Регион интерес определяется эндо-и эпи-кардий левого желудочка; B:. Скорость деформации кривые шести сегментов миокарда, SR = систолического пика скорости деформации; C: Штамм кривые шести сегментов миокарда, кв = систолического пика напряжения. Сердечная движения изображены M режиме демонстрации концу диастолы (ED) и конечным систолы (ES). Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .
Мы использовали ранее подтверждены подход хирургическим снижение маточно-плацентарного кровотока у кролика для производства IUGR 13-16, а затем изучения сердца плода функцию 14 для описания технологии microultrasound и сердечной функции анализа доступны на VisualSonics VEVO 2100. Способность к воспроизводству фетоплацентарном доплеровского изменения человеческих плодов IUGR в небольшой модели животных и затем позволить обследование сердечной функции с недавно описал эхокардиографии, скорее всего, прогресс исследования сердца плода в клинически значимые пути.
Малый животных моделях обычно полагаются на материнской ограничение калорий или низкое потребление белка 9, однако они ограничены неспособностью продемонстрировать уменьшена плацентарный кровоток, основной механизм IUGR в развитых странах. 27 Кроме того, хирургические перевязки маточных двусторонних артерий у крыс, в то время обычно сообщают, не воспроизводимо результате яN ограничения роста. +28 В нынешней методологии в кролика плодов, мы показываем плацентарной недостаточности быть очевидным отсутствие или обратной конечного диастолического потока пупочной артерии доплеровского (UA AREDF), в соответствии с выводами в ультразвуковом IUGR человека. Было экспериментально показано, что повышенная устойчивость в этом доплеровский сигнал отражается вниз по течению сопротивление току крови в сосудистом русле плацентарных и свидетельствует о плацентарной недостаточности 29 Наличие UA AREDF становится очевидным, когда 50 -. 70% от ворсинок сосудистой дисфункциональных . 30,31 Клинически UA AREDF является мощным предиктором гипоксии и бедными перинатальный исход, и есть уровень 1-доказательств в пользу его применения в управлении беременности высокого риска. 17
В этой модели, если UA AREDF наблюдается исследователь может быть уверен, что первичная операция прошла успешно в производстве тяжелой плацентарной недостаточности и что дальнейшие эхокардиографIC оценки, вероятно, будет плодотворным. Фетальной эхокардиографии недавно разветвленной от преимущественно диагностический область врожденные аномалии в настоящее время предоставляет детальную функциональную оценку функции сердца. 18 И Доплера и M-режим может использоваться для оценки плода функции желудочка и получают меры сердечного выброса. 32 Совсем недавно Роман показатели работы сердца у плода были описаны такие как спекл отслеживания и измерения деформации 33, инфаркт индекса производительности 24,34, 35 тканевого допплера и трехмерной (3D) техники. 32 Важной особенностью этого настоящего исследования является то, что эти последние достижения также может быть выполнена на этом небольшом кролика модели с использованием Visualsonics VEVO 2100 microultrasound и программного обеспечения для анализа сердечной функции. Кроме того, как описано выше 14 эта модель также позволяет оценить плода гемодинамики в других сосудистых территтеорий, в частности средней мозговой артерии, венозный проток и перешейка аорты, которые широко используются в клинической практике при рассмотрении ограниченного роста плода. 36 Аналогичным образом, эффектами введения глюкокортикоидов в рамках подготовки к преждевременных родов также может быть рассмотрено. 37, 38 Эта модель кролика предлагает дополнительные преимущества с точки зрения внутреннего контроля в противоположном рог матки, аналогичная ворсинок и hemochorial плаценты человека к беременности 13, низкая стоимость, доступность и относительно легко обращаться.
Есть, тем не менее, некоторые ограничения этой модели, которая должна быть решена. Основным ограничением является ятрогенной брадикардия плода во время эхокардиографии. По материнской линии вводят ингаляционные изофлурана может привести к брадикардии плода 39 и должны быть сведены к минимуму или, как в нашем случае не используются вообще во время эхокардиографии. Вместо этого, мы заменили это для внутривенной инфузии кетамина иксилазина, который недавно был показан на кроликов не изменять среднее артериальное давление 40, тем самым поддержание предположительно плацентарный (и, следовательно плода) перфузии. Несмотря на такой подход, воздействие на плодное яйцо к внешней среде, обработке и давлению со стороны ультразвукового преобразователя все это может вызвать брадикардию плода временно. Опишем метод способов минимизировать этот эффект, однако для точных результатов мы считаем, эхокардиографических и фетоплацентарной доплеровского ультразвук лучше ограничена примерно 5 мин от общей экспозиции. С более сложными методами эхокардиографии и кривые обучения теперь описано в клинической литературе 41, тщательное планирование необходимо заранее, чтобы обеспечить стандартизированные результаты. Некоторые из эхокардиографических измерений, описанных в данном исследовании, например клапанные кольцевая экскурсия систолического плоскости и спекл отслеживания с деформированным, не установлены в текущей акушерской клинической практике, несмотря на гоEIR использования во взрослой кардиологии. 42,43 Тем не менее, учитывая недавний интерес исследования в этих новых измерений в медицине плода, мы решили включить их в нашу методологию, чтобы сообщить исследователям, что они осуществимы получить при использовании этой модели кролика. Анализ этих конкретных параметров в ЗВУР плода выходит за рамки этого методологического исследования. Другое ограничение относится к естественной тенденции у кролика для IUGR на основе положение плода 44, поэтому хорошо перфузии яичников и вагинальный концах каждого рог рекомендуются для плода распределение случае. Кроме того, в этой методологии, гестационный возраст 25 дней используется для хирургической вызывают IUGR. Это основано на ранее описанные успешных экспериментов, однако ожидаемый уровень смертности на 50%. 13,14 Наконец, фетальную размер исключает хронический приборов, который полезен при овец модели для размещения гемодинамические датчиков потока для последующего без эвтаназии измерений и повторитьЭд забора крови. +11 В заключение селективной лигатуры сосудов маточно-плацентарного производить IUGR в кролика с последующей экспертизы microultrasound сердечной функции представляет собой животную модель, которая согласуется с современной клинической практике, и поэтому полезно двунаправленный поступательных исследователей.
Автор профессор Ян D'Hooge имеет исследование соглашение с VisualSonics. Остальные авторы не имеют раскрытия информации.
Эта работа опирается на Гамильтон-Fairley NHMRC стипендий (RH, Al); операционной инфраструктуры викторианской правительства Программа поддержки (RH, EW) и Марии Кюри Industria-Академия партнерства и путей предоставляем поддержке Европейской комиссии (ME, PD) . Авторы хотели бы поблагодарить д-р Андре Miyague, доктор Франческа Руссо, г-жа Розита Kinnart и г-н Иван Laermans их богатому опыту в производстве этого видео.
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 |
Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи
Запросить разрешениеThis article has been published
Video Coming Soon
Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены