Medfødte misdannelser av hjertet er heterogene strukturelle feil som oppstår under tidlig hjerte utvikling. Dagens tekniske fremskritt av operative prosedyrer har ført til betydelige forbedringer i overlevelse av spedbarn med CHDs^1,2. Livskvalitet er imidlertid ofte kompromittert videregående langvarig sykehusinnleggelse og behov for iscenesatt kirurgisk reparasjon prosedyrer^1,2,3,4,5. Prenatal påvisning av underliggende molekylære mekanismer av CHDs er avgjørende for å planlegge tidlig intervensjon, å gjennomføre nye forebygging strategier, og å forbedre livslang resultater^6,7.

Selv om flere genetiske og miljømessige faktorer har vært innblandet i CHDs patogenesen, fortsatt etablering av kausalitet et udekket behov å forbedre diagnostiske, terapeutiske og forebyggende strategier^{1,8,9 ,10,11,12}. Videre åpner undersøker rollene i utero stress faktorer og epigenetic modifikatorer nye arenaer for fremtidige undersøkelser^11,12. Det siste tiåret har faktisk vitne raske fremskritt innen neste generasjons sekvensering teknologi inkludert single nukleotid polymorfisme (SNP) microarray, hele exome sekvensering og genom hele metylering studier, utnyttelse i å studere den genetisk årsaker til komplekse menneskelige sykdommer, inkludert CHDs^1,8,9,10,11 banet vei å identifisere romanen mutasjoner og genetisk varianter som ennå ikke er testet for deres virusets i egnet dyremodeller.

Blant de ulike sykdom modell systemene er musen dyr modell av valg, ikke bare for å undersøke mekanismer for CHDs under tidlig cardiogenesis^13,14,15,16, men også å belyse deres innvirkning på cardiac kammer modning og fungere på slutten svangerskapet prenatal og perinatal stress faktorer. Dermed utføre i vivo fenotypiske karakterisering av en mutant fosterets musen hjerte, under både begynnelsen og slutten stadier av utvikling, er avgjørende for å forstå rollen av disse genetiske variasjoner og miljøfaktorer i cardiac utvikling, og den mulige fremtidige virkningen på kammeret bestemt modning prosesser i mus.

Tidlig oppdagelse og nøyaktig diagnose av kardiale defekter under utvikling er avgjørende for intervensjonsradiologi planlegging^17,18. Å være sikker, enkel, bærbare og repeterbare, blitt føtal sonography faktisk standard tenkelig teknikk for cardiac evaluering i klinikken. Fosterets sirkulasjon vurdering ved hjelp av Doppler ultralyd har vært mye brukt i klinisk praksis ikke bare for påvisning av kardiale defekter, men også å oppdage vaskulær Misdannelser, morkaken insuffisiens og intrauterine vekst begrensning og vurdere fosterets velvære svar i utero fornærmelser inkludert hypoksemi, mors sykdom og medikament toksisitet^17,18. Parallelt med verdien i evalueringen av menneskelig feil og sykdommer, har ultralyd vurdering av fetal mus fått økende verktøyet i eksperimentell innstillinger^{19,20,21,22, 23}. Spesielt kan fosterets hjerte ultralyd (echocardiography) følge i vivo visualisering av utvikle hjerte. Mange eksperimentelle studier har brukt ultralyd-imaging teknologi for å observere fosterets hjerte utvikling i transgene fosterets mus. Doppler ultralyd er spesielt nyttig å belyse patofysiologiske parametrene som flyt mønstre i fosterets sirkulasjon under fysiologiske utfordringer eller sykdom betingelser^10,19. I både mennesker og dyr, kan unormale blod flyte eller oksygen forsyning til fosteret skyldes ulike forhold som kan forstyrre fosterets miljø i utero og påvirker fetoplacental aksen, inkludert placental unormalt, mors hypoksi, svangerskapsdiabetes, og pharmaceutically indusert vaskulær innsnevring^15,22. Derfor vil etablering av standardiserte metoder for å utføre Doppler ultrasounds på fosterets mus enormt styrke fremtidige studier av CHDs ved å tilrettelegge overvåking flyt mønstre og viktige hemodynamic indeksene av hjerte kretser under ulike stadier av cardiac utvikling i genetisk musen modeller.

Høy frekvens ultralyd har dukket opp som et kraftig verktøy for å måle utviklingsmessige og fysiologiske parametere av det kardiovaskulære systemet i musen modeller og menneskelige sykdommer¹⁸. Denne teknologien har blitt ytterligere forbedret de siste årene. Vi og andre forskere har vist muligheten for dette systemet for å gjennomføre ultra høy frekvens ultralyd studier på fosterets musen hjertet^{15,19,20,21,22 ,23}. Systemet er utstyrt med Doppler Fargekartlegging flyt og lineær array transducers som genererer todimensjonal, dynamiske bilder med høy frekvens (30-50 MHz) bildefrekvens. Disse fordelene, sammenlignet med lavfrekvens ultralyd systemer og foregående generasjons høyfrekvent ultralyd^21,22, gir den nødvendige sensitivitet og oppløsning for grundig vurdering av de fosterets sirkulasjonssystemet systemet, inkludert omfattende karakteristikk av hjertet strukturer, kammer funksjon og flyt indekser fosterets mus i eksperimentell innstillinger. Her, skissere vi metoder for å utføre rask vurdering av hjerte sirkulasjon og feto-placental sirkulasjon på embryonale dag E18.5 i vivo ved hjelp av en høyfrekvent system. Vi valgte en 30/45 MHz svinger som gir en aksial oppløsning på omtrent 60 µm og en lateral oppløsning på 150 µm. Imidlertid kan en høyere klokkefrekvensen svinger (40/50 MHz) velges analysere tidligere utviklingsstadier ved å følge en lignende metodisk tilnærming. Den valgte M-modusen lar visualisering av vev i gang temporal høyoppløselig nivåer (1000 rammer/s). Til slutt, viser vi muligheten for høy ultralyd for detaljert omfattende fenotypiske karakterisering av fosterets hjerte hemodynamic status og funksjon i mus ved baseline og svar på prenatal hypoksi stress.