Summary

الموجات فوق الصوتية عالية التردد لتحليل وضع الجنين والمشيمة في فيفو

Published: November 08, 2018
doi:

Summary

هنا يصف لنا تقنية الموجات فوق الصوتية عالية التردد للتحليل في فيفو الأجنة في الفئران. هذا الأسلوب يتيح متابعة الأجنة وتحليل معلمات المشيمة، فضلا عن تدفق الدم الأم والجنين طوال فترة الحمل.

Abstract

التصوير بالموجات فوق الصوتية أسلوب واسع يستخدم للكشف عن أوجه الخلل في الجهاز وأورام في أنسجة الإنسان والحيوان. الأسلوب غير الغازية وغير مؤذية ومؤلمة، والتطبيق سهلة وسريعة، ويمكن القيام به في أي مكان، حتى مع الأجهزة المحمولة. أثناء فترة الحمل، والتصوير بالموجات فوق الصوتية يستخدم اصطلاحا أن ترصد عن كثب التطور الجنيني. هذا الأسلوب من المهم تقييم تقييد النمو داخل الرحم (IUGR)، مضاعفات حمل مع العواقب الصحية القصيرة الأجل والطويلة الأجل لكل من الأم والجنين. فهم عملية IUGR لا غنى عنه لوضع استراتيجيات علاجية فعالة.

نظام الموجات فوق الصوتية المستخدمة في هذه المخطوطة هو جهاز الموجات فوق الصوتية المنتجة للتحليل للحيوانات الصغيرة، ويمكن استخدامها في مختلف المجالات البحثية، بما في ذلك البحوث الحمل. هنا يصف لنا استخدام نظام التحليل في فيفو لاجنة من خلية خلية/الصاري (ناغورني كاراباخ) القاتل الطبيعي (MC)-قصور الأمهات التي تلد الجراء مقيدة بالنمو. البروتوكول يشمل إعداد النظام، والتعامل مع الفئران قبل وأثناء القياسات، واستخدام للوضع ب، لون وضع دوبلر، ووضع دوبلر موجه النبض. وجرى تحليل حجم الجنين وحجم المشيمة وإمدادات الدم إلى الجنين. وجدنا غرس انخفاض أحجام ومشيمه أصغر في ناغورني كاراباخ/MC-ناقص الفئران من منتصف الحمل فصاعدا. وبالإضافة إلى ذلك، كان مرتبطاً به في غياب MC/ناغورني كاراباخ-نقص وعكس تدفق نهاية الانبساطي في الجنين Arteria أومبيليكاليس(اتحاد المغرب العربي) وفهرس مقاومة مرتفعة. يمكن بسهولة استخدام الأساليب الموصوفة في البروتوكول للمواضيع البحثية ذات الصلة وغير ذات الصلة.

Introduction

الموجات فوق الصوتية هو الموجات الصوتية مع ترددات فوق النطاق مسموع للإذن البشرية، وأعلى من حوالي 20 كيلو هرتز1. الحيوانات مثل الخفافيش، ويلز، الدلافين2،3،4من الفئران، الجرذان5، و يمور الفأر6 جميع استخدام الموجات فوق الصوتية للتوجه أو الاتصال. البشر الاستفادة من الموجات فوق الصوتية للعديد من التطبيقات التقنية والطبية. جهاز الموجات فوق الصوتية غير قادرة على إنشاء الموجه الصوتية وتوزيعها، وتمثل الإشارة. إذا واجه الموجات فوق الصوتية عقبة، ينعكس، استوعبت الصوت أو يمكن أن تذهب من خلال ذلك. تطبيق الموجات فوق الصوتية كأسلوب تصوير، يسمى بالموجات فوق الصوتية، ويستخدم لتحليل الأنسجة العضوية في الإنسان أو الطب البيطري مثل القلب (ضربات القلب)7،8،9من الرئة، الغدة الدرقية10 ، الكلي11، و12،المسالك البولية والتناسلية13؛ الكشف عن حصى في المرارة14 وأورام15؛ وتقييم التروية الأوعية الدموية أو أجهزة16،17. الموجات فوق الصوتية أسلوب قياسي في الرعاية قبل الولادة خلال فترة الحمل، والعاهات الخلقية الجنينية أو العاهات يمكن التعرف عليه مبكرا. على وجه التحديد، يرصد عن كثب نمو الجنين على فترات منتظمة للتعرف IUGR ممكن. وأخيراً، يمكن رصد تدفق دم الجنين، كهذا يمكن أن نشير إلى تقييد النمو18،19،،من2021.

وميزة رئيسية للتصوير بالموجات فوق الصوتية مقارنة بالأساليب الأخرى مثل التصوير الشعاعي هو الفايروس للصوت في الأنسجة تحليلها. هذه طريقة سهلة وسريعة غير الغازية، ومؤلم، ويمكن استخدامه عدة مرات. مكلفة للنفقات المبدئية لجهاز الموجات فوق الصوتية؛ ومع ذلك، رخيصة والمواد الاستهلاكية اللازمة. نظام الموجات فوق الصوتية المستخدمة في هذه المخطوطة مناسبة لمجموعة من نماذج حيوانية (أي، الفئران والأسماك) بينما بالنسبة للبشر يتطلب جهاز الموجات فوق الصوتية تردد 3-15 ميغاهرتز، تردد ميغاهرتز 15-70 مطلوب للفئران.

ويصف المخطوط هذا بروتوكول لاستخدام الوضع ب-ووضع لون دوبلر، وطريقة دوبلر موجه النبض. ويتضمن الوصف إعداد الفئران، فضلا عن الأداء والحصول على البيانات، وتخزين. هذا الأسلوب كان سلالات الماوس تطبيقها بنجاح على مختلف أيام الحمل على الإطلاق، ويمكن استخدامها للتحقيق في وضع الجنين والمشيمة وكذلك المعلمات دم الأم والجنين. هنا، وقد شرحت كافة التطبيقات استناداً إلى على دراساتنا تستخدم الفئران الحوامل MC/ناغورني كاراباخ-ناقص والتحكم.

Protocol

نالت موافقة جميع الأساليب الموصوفة هنا “لانديسفيروالتونجسامت Sachsen انهالت: 42502-2-1296UniMD.” 1-الإجراء التجريبية 6 إلى 8 عاماً الأسبوع الإناث تفتقر إلى مولودية C57BL/6J-Cpa3 ورفيقهCre/+ (Cpa3Cre/+) الفئران ومولودية كافية C57BL/6J-Cpa3+/+ (مستعمرة الضوابط؛…

Representative Results

وترد في الشكل 1المكونات الفردية لنظام الموجات فوق الصوتية المستخدمة في هذه المخطوطة. ويبين الشكل 2 الممثل صور الموجات فوق الصوتية المكتسبة في وضع ب-في gd5، 8 و 10 و 12 (ب) وقياس المساحة غرس المقابلة النتائج (ألف)، مما يدل على من…

Discussion

استخدام نظام الموجات فوق الصوتية، أثبتنا تقييد نمو الجنين في الأمهات MC/ناغورني كاراباخ-ناقص من gd10 على. وعلاوة على ذلك، في gd10 و 12، لاحظنا انخفاض الأبعاد المشيمة، في gd14، وغياب أو الارتداد من تدفق نهاية الانبساطي في اوماس لبعض الأجنة من الفئران uMC/uNK-تعاني من نقص. وكان هذا علامة على ضعف الأوعية…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

شكرا جزيلا للشركة “أداة التصوير” (لا سيما إلى ماغدالينا شتاينر وكاترين سبيلة وساندرا ماير) لدعمهم ممتعة وسريعة والإجابة على جميع أسئلتنا المتعلقة “نظام التصوير” واستعماله فورا وبشكل كامل. ونحن ممتنون للبروفيسور هانس-رايمر روديوالد والدكتور تورستن فايراباند (هذا هايدلبرغ، ألمانيا) لتوفير مستعمرة Cpa3. بالإضافة إلى ذلك، ونحن نشكر ستيفاني لانجويش، الذي كان مسؤولاً عن المستعمرات الماوس والذي ولدت الصور في الشكل 1.

العمل و “نظام التصوير” ومولت منحا من الأوقيانوغرافية الألمانية (DFG) إلى A.C.Z. (ZE526/6-1 و AZ526/6-2) التي كانت المشاريع جزءا لا يتجزأ من DFG أولوية برنامج 1394 “الصاري الخلايا في الصحة والمرض.”

Materials

LEAF anti-Maus CD122 (IL-2Rb) BioLegend 123204 Klon TM-β1; 500 µg
Vevo 2100 System  FujiFilm VisualSonics Inc. Transducer MS550D-0421
Vevo LAB Software  FujiFilm VisualSonics Inc.
Isoflurane Baxter PZN: 6497131
Electrode gel Parker 12_8
Surgical tape 3M Transpore 1527-1
Eye cream Bayer PZN: 1578675
Cotton tipped applicators Raucotupf 11969 100 pieces
Depilatory cream Reckitt Benckiser 2077626
Compresses Nobamed Paul Danz AG 856110 10 x 10 cm
Ultrasound gel Gello GmbH 246000

References

  1. Abramowicz, J. S., Kremkau, F. W., Merz, E. Ultraschall in der Geburtshilfe: Kann der Fötus die Ultraschallwelle hören und die Hitze spüren?. Ultraschall in der Medizin. 33 (3), 215-217 (1980).
  2. Jones, G. Echolocation. Current Biology. 15 (13), R484-R488 (2005).
  3. Simmons, J. A. The sonar receiver of the bat. Annals of the New York Academy of Sciences. 188, 161-174 (1971).
  4. Zala, S. M., Reitschmidt, D., Noll, A., Balazs, P., Penn, D. J. Sex-dependent modulation of ultrasonic vocalizations in house mice (Mus musculus musculus). Public Library of Science ONE. 12 (12), e0188647 (2017).
  5. Wöhr, M., Seffer, D., Schwarting, R. K. W. Studying Socio-Affective Communication in Rats through Playback of Ultrasonic Vocalizations. Current Protocols in Neuroscience. 75, 1-8 (2016).
  6. Hasiniaina, A. F., et al. High frequency/ultrasonic communication in a critically endangered nocturnal primate, Claire’s mouse lemur (Microcebus mamiratra). American Journal of Primatology. , e22866 (2018).
  7. Yeo, L., Romero, R. Color and power Doppler combined with Fetal Intelligent Navigation Echocardiography (FINE) to evaluate the fetal heart. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology. 50 (4), 476-491 (2017).
  8. Teichholz, L. E. Echocardiography in valvular heart disease. Progress in Cardiovascular Diseases. 17 (4), 283-302 (1975).
  9. Zechner, P. M., et al. Lungensonographie in der Akut- und Intensivmedizin. Der Anaesthesist. 61 (7), 608-617 (2012).
  10. Blank, W., Schuler, A. Sonografie der Schilddrüse – Update 2017. Praxis. 106 (12), 631-640 (2017).
  11. Hansen, K. L., Nielsen, M. B., Ewertsen, C. Ultrasonography of the Kidney: A Pictorial Review. Diagnostics. 6 (1), (2015).
  12. Older, R. A., Watson, L. R. Ultrasound anatomy of the normal male reproductive tract. Journal of Clinical Ultrasound. 24 (8), 389-404 (1996).
  13. Reeves, J. J., Rantanen, N. W., Hauser, M. Transrectal real-time ultrasound scanning of the cow reproductive tract. Theriogenology. 21 (3), 485-494 (1984).
  14. Sharma, M., Somani, P., Sunkara, T. Imaging of gall bladder by endoscopic ultrasound. World Journal of Gastrointestinal Endoscopy. 10 (1), 10-15 (2018).
  15. Weskott, H. -. P. Ultraschall in der Diagnostik maligner Lymphome. Der Radiologe. 52 (4), 347-359 (2012).
  16. Shirinifard, A., Thiagarajan, S., Johnson, M. D., Calabrese, C., Sablauer, A. Measuring Absolute Blood Perfusion in Mice Using Dynamic Contrast-Enhanced Ultrasound. Ultrasound in Medicine & Biology. 43 (8), 1628-1638 (2017).
  17. Quaia, E. Assessment of tissue perfusion by contrast-enhanced ultrasound. European Radiology. 21 (3), 604-615 (2011).
  18. Saw, S. N., Poh, Y. W., Chia, D., Biswas, A., Zaini Mattar, C. N., Yap, C. H. Characterization of the hemodynamic wall shear stresses in human umbilical vessels from normal and intrauterine growth restricted pregnancies. Biomechanics and Modeling in Mechanobiology. , (2018).
  19. Kessler, J., Rasmussen, S., Godfrey, K., Hanson, M., Kiserud, T. Fetal growth restriction is associated with prioritization of umbilical blood flow to the left hepatic lobe at the expense of the right lobe. Pediatric Research. 66 (1), 113-117 (2009).
  20. Laurin, J., Lingman, G., Marsál, K., Persson, P. H. Fetal blood flow in pregnancies complicated by intrauterine growth retardation. Obstetrics and Gynecology. 69 (6), 895-902 (1987).
  21. Arduini, D., Rizzo, G., Romanini, C., Mancuso, S. Fetal blood flow velocity waveforms as predictors of growth retardation. Obstetrics and Gynecology. 70 (1), 7-10 (1987).
  22. Meyer, N., et al. Chymase-producing cells of the innate immune system are required for decidual vascular remodeling and fetal growth. Scientific Reports. 7, 45106 (2017).
  23. Meyer, N., Schüler, T., Zenclussen, A. C. Simultaneous Ablation of Uterine Natural Killer Cells and Uterine Mast Cells in Mice Leads to Poor Vascularization and Abnormal Doppler Measurements That Compromise Fetal Well-being. Frontiers in Immunology. 8, 1913 (2017).
  24. Evans, D. H., Jensen, J. A., Nielsen, M. B. Ultrasonic color Doppler imaging. Interface Focus. 1 (4), 490-502 (2011).

Play Video

Cite This Article
Meyer, N., Schüler, T., Zenclussen, A. C. High Frequency Ultrasound for the Analysis of Fetal and Placental Development In Vivo. J. Vis. Exp. (141), e58616, doi:10.3791/58616 (2018).

View Video