Vi beskriver undersökning av fostrets hjärtfunktion med modern funktionell fetal ekokardiografi och fetoplacental Doppler ultraljud använder VisualSonics VEVO 2100 microultrasound i ett kirurgiskt inducerad modell av intrauterin fosterdöd tillväxt begränsning i en kanin.
Fostrets intrauterin tillväxthämning (IUGR) resulterar i onormal hjärtfunktion Detta framgår antenatally grund av framsteg inom fetoplacental Doppler ultraljud och fetal ekokardiografi. Alltmer dessa avbildningsmetoder anställs kliniskt undersöka hjärtfunktion och bedöma välbefinnande i livmodern, och därmed vägledande tidpunkt för födelse beslut. Här använde vi en kanin modell av IUGR som möjliggör analys av hjärtfunktionen i ett kliniskt relevant sätt. Använda isofluran inducerad anestesi IUGR kirurgiskt vid gestationsålder dag 25 genom att utföra en laparotomi, utsätta bicornuate livmodern och därefter ligering 40-50% av uteroplacental fartyg som levererar varje fostersäcken i en enda livmoderhornet. Den andra hornet i kanin bicornuate livmodern fungerar som intern kontroll foster. Sedan, efter återvinning vid gestationsålder dag 30 (fullgångna), genomgår samma kanin undersökning av fostrets hjärtfunktion. Anestesi inducerades med ketamine och xylazin intramuskulärt, därefter upprätthålls av en kontinuerlig intravenös infusion av ketamin och xylazin att minimera iatrogen effekter på fostrets hjärtfunktion. En upprepad laparotomi utförs för att exponera varje fostersäcken och en microultrasound undersökning (VisualSonics VEVO 2100) av fostrets hjärtfunktion utförs. Placental insufficiens framgår av en upphöjd pulsatility index eller en frånvarande eller omvänt slutdiastoliska flöde av navelartär Doppler vågform. Ductus venosus och mellersta cerebral artär Doppler undersöks sedan. Fostrets ekokardiografi utförs av inspelning B-läge, läge M och flödeshastighet vågformer i sidled och apikala vyer. Offline beräkningar fastställa standardformulär M-mode hjärt variabler, tricuspid och mitralis ringformad planet systoliskt utflykt, speckle spårning och stam analys, modifierad myocardial prestanda index och vaskulär flödeshastighet vågformer av intresse. Denna lilla djurmodell av IUGR ger därför undersökning av i utero hjärtfunktion som är förenligt med gällande klinisk praxis och är därför användbar i en translationell forskning inställning.
Bördan av kardiovaskulär sjukdom som resulterar från fostrets intrauterin tillväxt begränsning (IUGR) kan inte överskattas. Det är den vanligaste orsaken till dödfödsel efter medfödda avvikelser. 1 IUGR hänvisar till ett foster som inte når sin tillväxtpotential och är ofta ett resultat av placenta insufficiens. 2 I överlevande, är hjärt ohälsa tydlig över livslängden med myokarddysfunktion uppenbar i spädbarnsåldern och barndomen 3,4 och efterföljande hypertoni 5, diabetes 6, och fetma utvecklas i vuxenlivet – alla ackumulerade riskfaktorer för hjärtsjukdom från födseln till för tidig död i ischemisk hjärtsjukdom 7.
Utveckla djurmodeller för att karakterisera moder och foster kommunikation som etablerar IUGR och den efterföljande fostrets reaktion på minskad substrat tillgänglighet är nödvändigt om vi ska kunna både bättre förstå patofysiologin vid IUGR-relaterad bildiak leverfunktion och för att utveckla hjärt-skyddande strategier för att förbättra fetal och postnatal vård. I detta avseende har många olika modeller över olika arter beskrivits. Åtta IUGR vanligen induceras av maternal undernäring med en låg proteindiet i gnagare, 9 kirurgisk ablation eller ligering av blodflöde i livmodern hos gnagare och marsvin 10 eller ocklusion av navelartär hos får. 11 Det är emellertid uppenbart att ingen modell recapitulates fullo mänskliga IUGR. 12
I det här aktuella metodologiska studien, använde vi en väl validerad metod för selektiv uteroplacental vaskulär avbrott i en kanin 13-16 som inte bara producerar foster kardiovaskulära reaktioner observerats med ultraljud kliniskt 14, men också tillåter förhör av fostrets hjärtfunktion med ny ekokardiografi med microultrasound teknik av VisualSonics VEVO 2100. Medan Doppler ultraljud av fetoplacental fartyg förblir hörnstenen i nuvarande antenatal övervakning av IUGR foster 17, är funktionell ekokardiografi alltmer utnyttjas för att ge nya insikter i sjukdomen patofysiologi och bedöma fostrets välbefinnande. 18 Följaktligen, här tar vi dessa förskott från klinisk forskning och beskriva en djurmodell som hamnar inte bara denna bildbehandling finess men ger också experimentell plattform för att undersöka mekanistiska vägar och nya behandlingsmetoder.
Vi har använt ett tidigare validerat tillvägagångssätt av kirurgiskt minska uteroplacentala blodflödet i en kanin för framställning IUGR 13-16 och senare undersöker fostrets hjärtfunktion 14 att beskriva microultrasound teknik och hjärtfunktion analys tillgänglig på VisualSonics VEVO 2100. Förmågan att reproducera fetoplacental Doppler förändringar av mänskliga IUGR foster i en liten djurmodell och att sedan tillåta undersökning av hjärtfunktionen med nyligen beskrivna ekokardio…
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöds av en Hamilton-Fairley NHMRC Fellowship (RH, AL), den viktorianska regeringens driftsinfrastruktur Support Program (RH, EW) och Marie Curie Industria-Academia partnerskap och vägar bevilja sponsras av Europeiska kommissionen (ME, PD) . Författarna vill tacka Dr Andre Miyague, Dr Francesca Russo, Rosita Kinnart och Mr Ivan Laermans för sin tekniska expertis i att producera den här videon.
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 |