Fetal Ekkokardiografi og Pulsed-bølge Doppler ultralyd i et Rabbit Modell av intrauterine vekst begrensning

Summary

Vi beskriver undersøkelse av fosterets hjertefunksjon med moderne funksjonell fosterets ekkokardiografi og fetoplacental Doppler ultralyd bruker VisualSonics Vevo 2100 microultrasound i en kirurgisk indusert modell av intrauterine fetal vekst begrensning i en kanin.

Abstract

Fetal intrauterin veksthemning (IUGR) resulterer i unormal hjertefunksjon som er tydelig antenatally grunn av fremskritt i fetoplacental Doppler ultralyd og fosterets ekkokardiografi. I økende grad er disse bildediagnostikk blir ansatt klinisk for å undersøke hjertets funksjon og vurdere velvære i fosterlivet, og dermed veilede tidspunkt for fødsel beslutninger. Her brukte vi en kanin modell av IUGR som tillater analyse av hjertefunksjonen i en klinisk relevant måte. Ved hjelp av isofluran indusert anestesi, er IUGR kirurgisk opprettet ved svangerskapslengde dag 25 ved å utføre en laparotomi, utsette bicornuate livmoren og deretter ligating 40-50% av uteroplacental tilførselsårer hver gestational sac i en enkelt livmor horn. Den andre horn i kanin bicornuate livmor fungerer som intern kontroll fostre. Deretter, etter utvinning på svangerskapslengde dag 30 (avbrutt), gjennomgår den samme kanin undersøkelse av fosterets hjertefunksjon. Anestesi indusert med ketamine og xylazin intramuskulært, deretter vedlikeholdes av en kontinuerlig intravenøs infusjon av ketamin og xylazin å minimere iatrogenic effekter på fosterets hjertefunksjon. En gjenta laparotomy er utført for å avsløre hver fostersekk og en microultrasound eksamen (VisualSonics Vevo 2100) av fosterets hjertefunksjon utføres. Placentasvikt er tydelig av en hevet pulsatility indeks eller en fraværende eller reversert endediastolisk flyt av navlestrengsarterie Doppler bølgeform. Ductus venosus og middels cerebral arterie Doppler blir deretter undersøkt. Fetal ekkokardiografi utføres ved opptak B-modus, M-modus og strømningshastighet kurver i laterale og apikale utsikt. Offline beregninger bestemme standard M-mode kardiale variabler, trikuspidalklaff og mitral ringformet fly systolisk ekskursjon, Speckle sporing og belastning analyse, endret hjerteinfarkt ytelse indeksen og vaskulær strømningshastighet kurver av interesse. Denne lille dyremodell av IUGR gir derfor undersøkelse av i Utero hjertefunksjon som er forenlig med dagens kliniske praksis, er den anvendbar i en translasjonsforsking innstilling.

Introduction

Byrden av kardiovaskulær sykdom som skyldes fetal intrauterine vekst begrensning (IUGR) kan ikke overvurderes. Det er den ledende årsaken til dødfødsel etter medfødte misdannelser. ^En IUGR refererer til et foster som ikke klarer å nå sitt vekstpotensial, og er ofte et resultat av placentasvikt. ² I overlevende, er kardiovaskulær sykdom tydelig over hele levetiden med hjerteinfarkt dysfunksjon tydelig i barndommen ^3,4 og påfølgende hypertensjon ^5, diabetes ^seks og fedme utvikler seg i voksen alder – alle kumulative kardiale risikofaktorer fra fødsel til tidlig død av iskemisk hjertesykdom ^7.

Utvikle dyremodeller for å karakterisere mor til foster kommunikasjon som etablerer IUGR og den påfølgende fosterets respons på redusert substrat tilgjengelighet er nødvendig hvis vi skal både bedre forstå patofysiologien av IUGR-relaterte bildiac verdifall og for å utvikle hjerte-beskyttende strategier for å forbedre foster og postnatal helse. I denne forbindelse har mange forskjellige modeller på tvers av ulike arter er blitt beskrevet. IUGR ⁸ er vanligvis indusert av maternal henhold ernæring med et lavt proteininnhold diett hos gnagere, ⁹ kirurgisk fjerning eller ligering for uterin blodstrøm hos gnagere og marsvin ¹⁰ eller okklusjon av navlestrengsarterie hos sau. ^11. Det er imidlertid klart at ingen modell fullt sammenfatter den menneskelige IUGR. ¹²

I denne aktuelle metodiske studien brukte vi en godt validert metode for selektiv uteroplacental vaskulær avbrudd i en kanin ^13-16 som ikke bare produserer føtale kardiovaskulære responser observert med ultralyd klinisk ^14, men også tillater avhør av fosterets hjertefunksjon med romanen ekkokardiografi hjelp microultrasound teknologi av VisualSonics Vevo 2100. Mens Doppler ultralyd av fetoplacental fartøy forblir hjørnesteinen i dagens svangerskapsomsorg overvåking av IUGR fostre ^17, er funksjonell ekkokardiografi økende grad benyttes til å gi ny innsikt i sykdommen patofysiologi og for å vurdere fosterets velvære. ^18. Følgelig her vi ta disse fremskrittene fra klinisk forskning og beskrive en dyremodell som havner ikke bare dette bildebehandling raffinement, men gir også eksperimentell plattform for å undersøke mekanistiske veier og nye behandlingsformer.

Protocol

Følgende eksperimentelle protokollen er godkjent av Animal Ethics Committee, Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, Belgia. Vi fulgte tidligere beskrevet kirurgisk prosedyre 13 inkludert noen metodiske endringer, spesielt i anestesi prosedyren. En. Indusere Intrauterin Growth Restriction (IUGR) Tid datert drektige kaniner (hybrid Dendermonde og New Zealand Hvit) er plassert i individuelle bur på en 12/12 timers lys tidsplan med tilgang til vann og standard kanin chow…

Representative Results

En asymmetrisk vekst begrenset foster og morkake fra uteroplacental vaskulær ligation er i forhold til en normal kontroll foster og morkake i figur 1F. Asymmetrisk vekst bekreftes av redusert neonatal fødselsvekt og økt hodeomkrets: abdominal omkrets forholdet til kontrollene. Representative resultater fra fetoplacental Doppler studier er vist i figur 2.. En normal lav motstand mønster av positive ende-diastolisk flyt i en kontroll fosteret er vist. Med progressiv økning i placenta…

Discussion

Vi har brukt en tidligere validert metode for kirurgisk redusere placentafunksjon i en kanin å produsere IUGR ^13-16 og senere undersøke fosterets hjertefunksjon ¹⁴ for å beskrive microultrasound teknologi og hjertefunksjon analyse tilgjengelig på VisualSonics Vevo 2100. Evnen til å reprodusere fetoplacental Doppler endringer av menneskelige IUGR fostre i et lite dyr modell, og deretter tillate undersøkelse av hjertefunksjon med nylig beskrevet ekkokardiografi er sannsynlig å utvikle fosteret…

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