JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

ضربات القلب الجنين ودوبلر نابض موجة الموجات فوق الصوتية في نموذج الأرنب من تقييد النمو داخل الرحم

Published: June 29, 2013
doi:
10.3791/50392
, , , , , , , ,
1Division Woman and Child, Department Women,University Hospitals Leuven, 2The Ritchie Centre, Monash Institute of Medical Research, Department of Obstetrics and Gynaecology,Monash University, Victoria, Australia, 3Department of Cardiovascular Sciences,Katholieke Universiteit Leuven, 4Fetal and Perinatal Medicine Research Group,Institut d’Investigacions Biomediques August Pi i Sunyer (IDIBAPS), 5Maternal-Fetal Medicine Department, ICGON, Hospital Clínic,Universitat de Barcelona, Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER)

Summary

نحن تصف فحص وظيفة القلب الجنين مع المعاصرة وظيفية ضربات القلب الجنين والموجات فوق الصوتية دوبلر جنيني باستخدام VisualSonics VEVO 2100 microultrasound في نموذج يسببها جراحيا من داخل الرحم تقييد نمو الجنين في أرنب.

Abstract

الجنين تقييد النمو داخل الرحم (تأخر النمو داخل الرحم) النتائج في وظيفة القلب الشاذة التي من الواضح antenatally بسبب التقدم في الموجات فوق الصوتية دوبلر جنيني وضربات القلب الجنين. على نحو متزايد، يجري استخدام هذه الطرائق التصوير سريريا لفحص وظيفة القلب وتقييم الرفاهية في الرحم، وبالتالي توجيه توقيت القرارات الميلاد. هنا، استخدمنا نموذجا أرنب من تأخر النمو داخل الرحم الذي يسمح تحليل وظيفة القلب بطريقة ذات الصلة سريريا. باستخدام isoflurane والتخدير التي يسببها، يتم إنشاء تأخر النمو داخل الرحم جراحيا في اليوم عمر الحمل 25 عن طريق إجراء فتح البطن، وتعريض الرحم ذو قرنين ثم ligating 40-50٪ من السفن رحمية توريد كل كيس الحمل في قرن الرحم واحد. القرن أخرى في الرحم ذو قرنين أرنب بمثابة الأجنة الرقابة الداخلية. ثم، بعد الانتعاش في اليوم عمر الحمل 30 (ولاية كاملة)، وهو نفس أرنب يخضع لفحص وظيفة القلب الجنين. وبفعل التخدير مع ketamالمعهد الوطني للإحصاء وزيلازين العضل، ثم يحتفظ بها التسريب الوريدي المستمر من الكيتامين وزيلازين لتقليل الآثار علاجي المنشأ على وظيفة القلب الجنين. يتم تنفيذ تكرار البطن لفضح كل كيس الحمل ويتم إجراء الفحص microultrasound (VisualSonics VEVO 2100) من وظيفة القلب الجنين. قصور المشيمة هو واضح من قبل مؤشر pulsatility رفع أو وضع حد تدفق الدم الانبساطي غائبة أو عكس من دوبلر الشريان السري الموجي. ثم يتم فحص القناة الوريدية والمتوسطة الدماغي دوبلر الشريان. يتم إجراء تخطيط صدى القلب الجنين عن طريق تسجيل وضع B، M واسطة وسرعة تدفق الطول الموجي في وجهات النظر الجانبي والقمي. الحسابات حاليا تحديد المتغيرات القياسية M-وضع القلب، ثلاثي الشرفات والصمام التاجي حلقي طائرة رحلة الانقباضي، رقطة تتبع وتحليل السلالة، تعديل مؤشر أداء عضلة القلب والأوعية الدموية سرعة تدفق الطول الموجي من الفائدة. وبالتالي هذا نموذج حيوان صغير من تأخر النمو داخل الرحم يتيح دراسة في uterس وظيفة القلب التي تنسجم مع الممارسة السريرية الحالية وبالتالي فهي مفيدة في إعداد البحوث متعدية.

Introduction

عبء الأمراض القلبية الوعائية التي تنتج من الجنين تقييد النمو داخل الرحم (تأخر النمو داخل الرحم) لا يمكن المبالغة فيها. هذا هو السبب الرئيسي للإملاص بعد التشوهات الخلقية. يشير إلى تأخر النمو داخل الرحم 1 الجنين تفشل في الوصول إلى إمكانات النمو، وعادة هو نتيجة لقصور المشيمة. 2 في الناجين، واعتلال الصحة القلب والأوعية الدموية هو واضح في جميع أنحاء فترة الحياة مع ضعف عضلة القلب واضحة في مرحلة الرضاعة والطفولة 3،4 وارتفاع ضغط الدم اللاحقة 5، 6 مرض السكري، والسمنة النامية في حياة الكبار – كل عوامل الخطر القلبية التراكمي منذ الولادة نحو الوفاة المبكرة من مرض القلب الإقفاري 7.

تطوير نماذج حيوانية لتوصيف الاتصالات الأم والجنين الذي يحدد تأخر النمو داخل الرحم والجنين استجابة لاحقة لانخفاض توافر الركيزة أمر ضروري إذا أردنا أن كلا أفضل فهم الفيزيولوجيا المرضية من السيارات ذات الصلة تأخر النمو داخل الرحمضعف مدينة دبي الأكاديمية العالمية ووضع استراتيجيات وقائية لأمراض القلب وتحسين الصحة والجنين بعد الولادة. في هذا الصدد، وقد وصفت العديد من النماذج المختلفة عبر مختلف الأنواع. يسببها 8 تأخر النمو داخل الرحم عادة من قبل الأمهات نقص التغذية مع اتباع نظام غذائي منخفض البروتين في القوارض، 9 الاجتثاث الجراحية أو ربط تدفق الدم في الرحم القوارض والخنازير الغينية 10 أو انسداد الشريان السري في الأغنام. 11 ومع ذلك، فمن الواضح أنه لا يوجد نموذج يلخص تماما تأخر النمو داخل الرحم الإنسان. 12

في هذه الدراسة المنهجية الحالية، استخدمنا نهج التحقق جيدا من انتقائية انقطاع الأوعية الدموية رحمية في أرنب 13-16 التي تنتج ليس فقط استجابات القلب والأوعية الدموية الجنين لوحظ مع الموجات فوق الصوتية سريريا 14، ولكنه يسمح أيضا استجواب وظيفة القلب الجنين مع تخطيط صدى القلب باستخدام تقنية الرواية microultrasound من VisualSonics VEVO 2100. بينما دوبلر بالموجات فوق الصوتية من fetoplسفن acental يبقى حجر الزاوية للمراقبة قبل الولادة الحالية من الأجنة تأخر النمو داخل الرحم 17، يتزايد استخدام تخطيط صدى القلب وظيفية لتقديم رؤى جديدة في الفيزيولوجيا المرضية المرض وتقييم عافية الجنين. 18 وبناء عليه، هنا نأخذ هذه التطورات من البحوث السريرية ووصف نموذج حيواني أن المرافئ ليس فقط هذا التطور التصوير ولكنها توفر أيضا منصة تجريبية للتحقيق في مسارات الآلي وعلاجات جديدة.

Protocol

تمت الموافقة على بروتوكول التجريبية التالية من قبل لجنة الأخلاقيات الحيوان، الجامعة الكاثوليكية في لوفان، لوفين، بلجيكا. تابعنا موضح سابقا 13 إجراء العمليات الجراحية بما في ذلك بعض التغييرات المنهجية، خاصة في إجراء التخدير. <p class="jove_title" style=";text-align:right;direction:rtl…

Representative Results

تتم مقارنة نمو غير المتكافئة محدود الجنين والمشيمة من ربط الأوعية الدموية رحمية إلى الجنين والمشيمة التحكم العادي في الشكل 1F. تأكيد نمو غير المتكافئة من قبل انخفاض الوزن عند الولادة والأطفال حديثي الولادة زيادة محيط الرأس: نسبة محيط البطن لضوابط. وتظهر نتا?…

Discussion

وقد استخدمنا منهج التحقق منه مسبقا للحد من تدفق الدم جراحيا رحمية في أرنب لإنتاج تأخر النمو داخل الرحم 13-16 والنظر في وقت لاحق وظيفة القلب الجنين 14 لوصف التكنولوجيا microultrasound وتحليل وظيفة القلب المتاحة على VisualSonics VEVO 2100. القدرة على الإنجاب جنيني دوبلر التغيي…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وأيد هذا العمل من قبل هاميلتون فيرلي NHMRC زمالة (RH، AL)، وبرنامج دعم البنية التحتية التشغيلية للحكومة فيكتوريا (RH، EW) وكوري الصناع-أكاديميا الشراكة ماري ومسارات منحة برعاية المفوضية الأوروبية (ME، PD) . فإن الكتاب أود أن أشكر الدكتور اندريه Miyague الدكتور فرانشيسكا روسو، السيدة روزيتا Kinnart والسيد إيفان Laermans لخبرتهم الفنية في إنتاج هذا الفيديو.

Materials

Name of Reagent/Material 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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bukowski, R. Stillbirth and fetal growth restriction. Clin. Obstet. Gynecol. 53 (3), 673-680 (2010).
  2. American College of Obstetricians and Gynecologists. Intrauterine growth restriction. ACOG practice bulletin no. 12. 12, (2000).
  3. Crispi, F., Bijnens, B., et al. Fetal growth restriction results in remodeled and less efficient hearts in children. Circulation. 121 (22), 2427-2436 (2010).
  4. Cosmi, E., Visentin, S., Fanelli, T., Mautone, A. J., Zanardo, V. Aortic intima media thickness in fetuses and children with intrauterine growth restriction. Obstet. Gynecol. 114 (5), 1109-1114 (2009).
  5. Ojeda, N. B., Grigore, D., Alexander, B. T. Intrauterine growth restriction: fetal programming of hypertension and kidney disease. Adv. Chronic Kidney Dis. 15 (2), 101-106 (2008).
  6. Stocker, C. J., Arch, J. R., Cawthorne, M. A. Fetal origins of insulin resistance and obesity. Proc. Nutr. Soc. 64 (2), 143-151 (2005).
  7. Barker, D. J. Intrauterine programming of coronary heart disease and stroke. Acta Paediatr. Suppl. 423, 178-182 (1997).
  8. Anthony, R. V., Scheaffer, A. N., Wright, C. D., Regnault, T. R. Ruminant models of prenatal growth restriction. Reprod. Suppl. 61, 183-194 (2003).
  9. Woods, L. L., Weeks, D. A., Rasch, R. Programming of adult blood pressure by maternal protein restriction: role of nephrogenesis. Kidney Int. 65 (4), 1339-1348 (2004).
  10. Turner, A. J., Trudinger, B. J. A modification of the uterine artery restriction technique in the guinea pig fetus produces asymmetrical ultrasound growth. Placenta. 30 (3), 236-2340 (2009).
  11. Miller, S. L., Supramaniam, V. G., Jenkin, G., Walker, D., W, E. M., Wallace, Cardiovascular responses to maternal betamethasone administration in the intrauterine growth-restricted ovine fetus. Am. J. Obstet. Gynecol. 201 (6), 613.e1-613.e8 (2009).
  12. Barry, J. S., Rozance, P. J., Anthony, R. V. An animal model of placental insufficiency-induced intrauterine growth restriction. Semin. Perinatol. 32 (3), 225-2230 (2008).
  13. Eixarch, E., Figueras, F., et al. An experimental model of fetal growth restriction based on selective ligature of uteroplacental vessels in the pregnant rabbit. Fetal Diagn. Ther. 26 (4), 203-211 (2009).
  14. Eixarch, E., Hernandez-Andrade, E., et al. Impact on fetal mortality and cardiovascular Doppler of selective ligature of uteroplacental vessels compared with undernutrition in a rabbit model of intrauterine growth restriction. Placenta. 32 (4), 304-309 (2011).
  15. Eixarch, E., Batalle, D., et al. Neonatal neurobehavior and diffusion MRI changes in brain reorganization due to intrauterine growth restriction in a rabbit model. PLoS One. 7 (2), e31497 (2012).
  16. Figueroa, H., Lozano, M., et al. Intrauterine growth restriction modifies the normal gene expression in kidney from rabbit fetuses. Early Hum. Dev. , (2012).
  17. Alfirevic, Z., Stampalija, T., Gyte, G. M. Fetal and umbilical Doppler ultrasound in high-risk pregnancies. Cochrane Database Syst. Rev. (1), CD007529 (2010).
  18. Baschat, A. A. Examination of the fetal cardiovascular system. Semin. Fetal Neonatal. Med. 16 (1), 2-12 (2011).
  19. Rychik, J., Ayres, N., et al. American Society of Echocardiography guidelines and standards for performance of the fetal echocardiogram. J. Am. Soc. Echocardiogr. 17 (7), 803-810 (2004).
  20. Gnyawali, S. C., Roy, S., Driggs, J., Khanna, S., Ryan, T., Sen, C. K. High-frequency high-resolution echocardiography: first evidence on non-invasive repeated measure of myocardial strain, contractility, and mitral regurgitation in the ischemia-reperfused murine heart. J. Vis. Exp. (41), e1781 (2010).
  21. Forfia, P. R., Fisher, M. R., et al. Tricuspid annular displacement predicts survival in pulmonary hypertension. Am J Respir Crit Care Med. 174 (9), 1034-1041 (2006).
  22. Matos, J., Kronzon, I., Panagopoulos, G., Perk, G. Mitral annular plane systolic excursion as a surrogate for left ventricular ejection fraction. J. Am. Soc. Echocardiogr. 25 (9), 969-974 (2012).
  23. Cruz-Martinez, R., Figueras, F., et al. Normal reference ranges from 11 to 41 weeks’ gestation of fetal left modified myocardial performance index by conventional Doppler with the use of stringent criteria for delimitation of the time periods. Fetal Diagn. Ther. 32 (1-2), 79-86 (2012).
  24. Edwards, A., Baker, L. S., Wallace, E. M. Changes in umbilical artery flow velocity waveforms following maternal administration of betamethasone. Placenta. 24 (1), 12-16 (2003).
  25. Edwards, A., Baker, L. S., Wallace, E. M. Changes in fetoplacental vessel flow velocity waveforms following maternal administration of betamethasone. Ultrasound Obstet. Gynecol. 20 (3), 240-244 (2002).
  26. Neitzke, U., Harder, T., et al. Intrauterine growth restriction in a rodent model and developmental programming of the metabolic syndrome: a critical appraisal of the experimental evidence. Placenta. 29 (3), 246-254 (2008).
  27. Neitzke, U., Harder, T., Plagemann, A. Intrauterine growth restriction and developmental programming of the metabolic syndrome: a critical appraisal. Microcirculation. 18 (4), 304-311 (2011).
  28. Maulik, D., Mundy, D., Heitmann, E. Evidence-based approach to umbilical artery Doppler fetal surveillance in high-risk pregnancies: an update. Clin. Obstet. Gynecol. 53 (4), 869-878 (2010).
  29. Morrow, R. J., Adamson, S. L., Bull, S. B., Ritchie, J. W. Effect of placental embolization on the umbilical arterial velocity waveform in fetal sheep. Am. J. Obstet. Gynecol. 161 (4), 055-60 (1989).
  30. Kingdom, J. C., Burrell, S. J., Kaufmann, P. Pathology and clinical implications of abnormal umbilical artery Doppler waveforms. Ultrasound Obstet. Gynecol. 9 (4), 271-286 (1997).
  31. Van Mieghem, T., DeKoninck, P., Steenhaut, P., Deprest, J. Methods for prenatal assessment of fetal cardiac function. Prenat. Diagn. 29 (13), 1193-1203 (2009).
  32. Van Mieghem, T., Giusca, S., et al. Prospective assessment of fetal cardiac function with speckle tracking in healthy fetuses and recipient fetuses of twin-to-twin transfusion syndrome. J. Am. Soc. Echocardiogr. 23 (3), 301-308 (2010).
  33. Cruz-Martinez, R., Figueras, F., Hernandez-Andrade, E., Oros, D., Gratacos, E. Changes in myocardial performance index and aortic isthmus and ductus venosus Doppler in term, small-for-gestational age fetuses with normal umbilical artery pulsatility index. Ultrasound Obstet. Gynecol. 38 (4), 400-405 (2011).
  34. Comas, M., Crispi, F., Cruz-Martinez, R., Figueras, F., Gratacos, E. Tissue Doppler echocardiographic markers of cardiac dysfunction in small-for-gestational age fetuses. Am. J. Obstet. Gynecol. 205 (1), 57.e1-57.e6 (2011).
  35. Baschat, A. A. Venous Doppler evaluation of the growth-restricted fetus. Clin. Perinatol. 38 (1), 103-112 (2011).
  36. Hodges, R. J., Wallace, E. M. Mending a growth-restricted fetal heart: should we use glucocorticoids?. J. Matern. Fetal Neonatal. Med. , (2012).
  37. Miller, S. L., Chai, M., et al. The effects of maternal betamethasone administration on the intrauterine growth-restricted fetus. Endocrinology. 148 (3), 1288-1295 (2007).
  38. Palahniuk, R. J., Shnider, S. M. Maternal and fetal cardiovascular and acid-base changes during halothane and isoflurane anesthesia in the pregnant ewe. Anesthesiology. 41 (5), 462-472 (1974).
  39. Baumgartner, C., Bollerhey, M., Ebner, J., Laacke-Singer, L., Schuster, T., Erhardt, W. Effects of ketamine-xylazine intravenous bolus injection on cardiovascular function in rabbits. Can. J. Vet. Res. 74 (3), 200-208 (2010).
  40. Cruz-Martinez, R., Figueras, F., et al. Learning curve for Doppler measurement of fetal modified myocardial performance index. Ultrasound Obstet. Gynecol. 37 (2), 158-162 (2011).
  41. Germanakis, I., Gardiner, H. Assessment of fetal myocardial deformation using speckle tracking techniques. Fetal Diagn. Ther. 32 (1-2), 39-46 (2012).
  42. D’hooge, J., Heimdal, A. Regional strain and strain rate measurements by cardiac ultrasound: principles, implementation and limitations. Eur. J. Echocardiogr. 1 (3), 154-170 (2000).
  43. Flake, A. W., Villa, R. L., Adzick, N. S., Harrison, M. R. Transamniotic fetal feeding. II. A model of intrauterine growth retardation using the relationship of “natural runting” to uterine position. J. Pediatr. Surg. 22 (9), 816-819 (1987).

Tags

Fetal EchocardiographyPulsed-wave Doppler UltrasoundRabbit ModelIntrauterine Growth Restriction (IUGR)Placental InsufficiencyCardiac FunctionFetal AnesthesiaDoppler UltrasoundFetal Cardiac ImagingTranslational Research
check_url/50392?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Hodges, R., Endo, M., La Gerche, A., Eixarch, E., DeKoninck, P., Ferferieva, V., D’hooge, J., Wallace, E. M., Deprest, J. Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction. J. Vis. Exp. (76), e50392, doi:10.3791/50392 (2013).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image