Name: fetal mouse cardiovascular imaging using a high-frequency ultrasound (30/45mhz) system
Uploaded: 2018-05-05T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 34 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound 30/45MHZ System at JoVE.com

Biz hayvan fizyolojisi çekirdek, Anabilim Dalı moleküler tıp UCLA teknik destek ve Vevo 2100 ultrason biomicroscopy (UBM) sistem açık erişim sağlamak için teşekkür ederiz. Bu çalışmada NIH/çocuk sağlığı Araştırma Merkezi (5K12HD034610/K12), UCLA çocuk Discovery Enstitüsü ve bugün ve yarın Çocuk Fonu tarafından desteklenen ve David Geffen School tıp araştırma yenilik ödülü için M. Touma.

University of California, Los Angeles, hayvan bakım ve kullanım Komitesi bu protokol için gösterilen tüm prosedürleri onayladı. Deneyler kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi, University of California, Los Angeles, Kaliforniya, ABD tarafından onaylanmış etkin hayvan iletişim kuralları altında devam eden bir çalışmanın parçası olarak yapılmıştır. Hayvan kullanım ve bakım standartları Kılavuzu bakım ve kullanım laboratuvar hayvanlarının için izledi.
1. hazırlanması görüntüleme sistemi yüksek frekans ultrason
<ol><li>Ultrason görüntüleme sistemi ve Fizyoloji izleme birimi açın.</li>
	<li>30/45 MHz transducer bağlayın.</li>
	<li>Onun sahibi görüntüleme platformu yakınındaki karşılık gelen tarama kafasına bir yer.</li>
	<li>Kardiyak ölçüm programı seçeneğini seçin.</li>
	<li>Ultrason jeli baş aşağı 37 ° C'ye ayarla öncesi ısınma kapsayıcı içinde yer</li>
	<li>Anestezi için uygun boru sistemi onaylamak ve isoflurane ve oksijen seviyesini doğrulayın.</li>
	<li>Dezenfekte görüntüleme platformu ve çalışma alanı.</li>
	<li>Kalp hızı baraj ve sabit vücut ısısını korumak için görüntüleme platformu ısı düzeyini ayarlayın.</li>
</ol>2. hamile fare hazırlık
<ol><li>Hamile fare (C57/BL6) Barajı anestezi indüksiyon odasına koyun.</li>
	<li>Anestezi kullanılarak sürekli olarak inhalational isoflurane (isoflurane % 2-%3) % 100 oksijen (%100 O2) 200 mL/dk indüksiyon odasında bir Debi ile karışık teslim ikna etmek.</li>
	<li>Uyuşturulan hayvanın sırtüstü pozisyonda görüntüleme platformu üzerine aktarın.</li>
	<li>Kararlı durum sedasyon anestezi boru sistemi teslim isoflurane için (% 1.0-%1.5) bağlı bir sağlamlılık kullanarak % 100 ile 200 mL/dk O2 karışık sağlar. Dikkat: anestezik gaz kaçağı teneke kutu kümesini içeren kömür filtre ile donatılmış bir havalandırma sistemi kullanarak denetleme.</li>
	<li>Bacaklarda hafifçe gömülü Elektrokardiyografik elektrotlar için anne kalp ve solunum oranları sürekli izlenmesi elde etmek için sonra uygulama elektrot jel teyp.</li>
	<li>+ /-50 atım/dk (bpm) (450) bir ortalama kalp hızı korumak için isoflurane düzeyini ayarlayın.</li>
	<li>37,0 ° C +/-0,5 ° c aralığında vücut ısısını korumak Vücut ısısı ve nabız Fizyoloji denetleyicisi biriminde görüntülenmesini izleyin.</li>
	<li>Hayati belirtileri uyuşturulan fare görüntüleme yordam boyunca her 15 dk belge.</li>
	<li>Fare duruş, kalp hızı ve yanıt Pinch tırnağa değerlendirerek anestezi düzeyini belirleyin.</li>
	<li>Oftalmik merhem (her gözün içine 1 damla) göz kuruluğu ve kornea hasarı önlemek için geçerli.</li>
	<li>Kürk orta göğüs seviyeden alt ekstremite ultrason zayıflama en aza indirmek için depilatory bir krem kullanarak kaldırın. Cilde zarar önlemek için ıslak ve kuru gazlı bez alternatif tarafından uygulama mendil sonra krem 1-1,5 dk kaldırın.</li>
</ol>3. embriyo tanımlama
<ol><li>Yavaşça fetusa bulup bunları yaymak için karın duvarı muayene et.</li>
	<li>Her embriyo Barajı'nın karnı üzerinde açıklama ekleyin ve bir işaretleyici kullanarak onların ön-arka ve dorsal ventral yönler tanımlayın.</li>
	<li>Serviks uyuşturulan Barajı yer iþareti olarak kullanın. Sol ve sağ rahim boynuzları üzerinde fetusa etiket L1, L2, L 3, vb (sol taraf) ve R1, R2, R3, vb (sağ tarafta), sırasıyla (şekil 1A). Dikkat: fetusa zorla yayılmasını önlemek. 1-2 fetusa her çöp içinde başkaları ile onların konumlandırma ve görüntüleme güvenilmez hale çakışabilir. Bu fetusa çözümleme dışı bırakmak.</li>
</ol>4. fetal kalp görselleştirme ve ek açıklama
<ol><li>Önceden ısıtılmış ultrason jeli karnına uygulamak ve dikkatle kabarcık oluşumunu önlemek için yayıldı. Jel ek miktar tarama görüntüleme alanı ekleyin.</li>
	<li>Ultrason sonda yer onun mekanik tutucu üzerinde ve yavaş yavaş tarama B-Mode (şekil 1) kullanarak kalbi için bakarken kalın jel katmanıyla iletişim için cilt karşı seferber.</li>
	<li>2B görüntüleri elde etmek için tarama B modu düğmesini tıklatın. Mesane sağ veya sol rahim boynuz konumlandırılmış ilk cenin tanımlamak ve sırasıyla R1 veya L1, olarak işaretlemek için bir dönüm noktası kullanın.</li>
	<li>Gerçek zamanlı olarak bireysel fetusun sağ ve sol oryantasyon görüntüleme platformu yatay düzlemde hareket ettirerek onaylayın. Burnu, bacaklarda ve omurga simge (şekil 1B, Video 1) açıklama eklemek için kuyruk için baş tarama.</li>
	<li>Kalbi görselleştirmek ve sol ventrikül (LV) ve sağ ventrikül (RV) ek açıklama ekleyebilirsiniz. Kalp görselleştirme optimize etmek için Renkli Doppler modu kullan (şekil 1 C-G, Videolar 1 - 2).</li>
	<li>Bir parasternal kısa eksen-görünümü, elde etmek için tarama B modu düğmesini tıklatın var LV ve onların maksimum çapı veri edinme çerçeve merkezinde görüntülenen RV. Canlı görüntüleme (şekil 1B-C) başlatın.</li>
	<li>Uçakların uzunlamasına dört-odası görünüm (şekil 1 d) elde etmek için tarama ile ilgili olarak fare yönünü değiştirin. İlk olarak, kalan yapılar kalbin Kulakçık, interventricular septum ve sol ve sağ çıkış yolları gibi tanımlayın. Sonra onların en büyük çapı görüntülenen Atriyal ve Ventriküler odaları olması. Resim alma başlatın.</li>
	<li>Uygun olmayan, eğik görüntüler son çözümleme dışı bırakmak. En az 10 sürekli kayıt 'Cineloops' elde etmek için çini düğmesini tıklatın s, sonra kaydet kaydedilen görüntüler.</li>
</ol>5. Fetal kalp hızı ve ventrikül fonksiyonu değerlendirilmesi
<ol><li>Kardiyak görüntüleri dört odası uçaklar (Video 3) elde etmek için tarama M-modu düğmesini tıklatın.</li>
	<li>Görüntüleri tüm embriyoların tamamlandıktan sonra analiz için kayıtlar listesini görüntüleyin.</li>
	<li>Uygun olmayan, eğik görüntüler son çözümleme dışı bırakmak.</li>
	<li>Analiz düğmesini ölçü duvar kalınlığı ve sol/sağ ventrikül iç çapı, diastole (LVID, d; RVID, d) ve Sistol (LVID, s; RVID, s), Şekil 2' de gösterildiği gibi.</li>
	<li>Her oynayarak ortalama fetal kalp hızı M-modu izleme ve ölçüm bir akış döngüsü aşağıdaki akış için hesaplama (bitişik tepeler arasında boşluk) döngüsü kaydedilen belirlemek.</li>
	<li>Ortalama kalp hızı (Şekil 2) elde etmek için birden fazla ölçümleri (en az 5 izleme başına) gerçekleştirin.</li>
	<li>Sol ventrikül iç diyastolik çap (LVID, d) ve sol ventrikül iç çapı, kalp döngüsü boyunca son Sistol (LVID, s) arasındaki zamansal değişiklikleri ölçmek. Kesirli kısalma yüzdesini (FS %) aşağıdaki gibi hesaplar: FS % [(LVID,d-LVID,s)/LVID, d =] x100.</li>
	<li>Birden çok ölçümleri (en az 5 izleme başına) Gönderilerin FS % değerler elde etmek için gerçekleştirin.</li>
</ol>6. Kardiyopulmoner akış parametrelerinin değerlendirilmesi
<ol><li>Sektör Alım açılı az 60oayarlayın. 2-B dört odası görüntüleme uçaktan 45-MHz transducer kullanarak pulsed wave Doppler ölçümleri gerçekleştirmek için Doppler düğmesini tıklatın.<ol>
<li>İlk olarak, doğru çıkış yolu tanımlamak için pulmoner arter bifurkasyon gözünde canlandır. Ardından, pulmoner ve aortik valf (şekil 3A, Video 4) aracılığıyla akış deseni elde etmek için pulsed wave Doppler düğmesini tıklatın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pulmoner akım ölçümleri pulsed wave Doppler izleme, pik sistolik hız (PVK), zaman (AT) ivme ve ejeksiyon zamanı (ET) gibi elde edilir.</li>
	<li>Ortalama ölçüleri (sağda) şekil 3A içinde gösterildiği gibi elde etmek için birden fazla ölçümleri (en az 5 izleme başına) gerçekleştirin.</li>
	<li>AT hesaplamak / ET oranı her çıkış Vana çıkış yolları açıklık bir göstergesi olarak ve kan akışı.</li>
	<li>Mitral ve aort akışı desen kullanarak pulsed wave Doppler 2B apikal dört odası görünümlerinden elde etmek için devam edin. İlk olarak, sol atriyal ve sol ventrikül odaları tanımlayın. Ardından, mitral giriş akımı Doppler desenleri ve ölçüm erken diyastolik hız (E) ve Atriyal kasılma hızı (A) (şekil 3B)24,25kaydetmek için pulsed wave Doppler numune hacmi yerleştirin.</li>
	<li>Aort Doppler jet desen elde etmek için Doppler örnek ses düzeyini ayarlayın. Şekil 3B ' (sağ) gösterildiği gibi ivme (AT) ve ejeksiyon zamanı (ET) ölçmek için izleme aort Doppler (Video 5) kullanmak</li>
</ol>7. Feto plasental eksen değerlendirilmesi
<ol><li>Renkli Doppler tarama uterin arter ve feto plasental vasküler ağaç 45 MHz transducer (şekil 4A) kullanarak görselleştirmek için kullanın.</li>
	<li>Sadece göbek bağını fetal karından çıkar sonra göbek kordonu, içi amniyotik segmentinde göbek gemiler (iki arter ve bir damar) tanımlayın.</li>
	<li>Yer pulsed wave Doppler numune hacmi Umbilikal arter akım paterni (şekil 4A) elde etmek için.</li>
	<li>Ölçmek vasküler en yüksek akış parametrelerinin hızlanma süresi (AT), ejeksiyon zamanı (ET) dahil olmak üzere ve zirve akım hızı son Sistol (PVK, s) adlı pulsed wave Doppler tarama kayıt (şekil 4B) kullanarak.</li>
	<li>5 ardışık dalga biçimleri her gemi, cenin hareketleri ve her araç için ortalama en yüksek hız ölçmek için anne solunum hareketleri, yokluğunda elde edilir.</li>
	<li>Sonraki embriyo için devam edin.</li>
</ol>8. sonrası görüntüleme hayvan izleme
<ol><li>Görüntüleme işleminin tamamlanmasının ardından isoflurane konteyner dön.</li>
	<li>Vücut ısısı, solunum ve kalp hızı kurtarma aşamasında izleme devam edin.</li>
	<li>Baraj spontan hareketleri başladığında sağlamlılık ve bağlı boru sistemi kaldırın.</li>
	<li>Baraj için uygun konut dönmek ve gözlem standart kurumsal sonrası yordamı protokolleri göre devam etmek.</li>
	<li>Belgeyi normal aktiviteye tam yeniden başlamasını vakti.</li>
</ol>9. performans gereksinimleri ve Teknik hususlar
<ol><li>~ 8 fetusa uzun süreli anestezi hayati ve fizyolojik parametreler üzerinde olumsuz etkileri önlemek için yaklaşık 1 h için işlem süresi sınırı.</li>
	<li>Eğitim teknikleri görüntü edinme ve akış desenleri bir kısa zaman dilimi içinde izleme için en iyi duruma getirmek için 8-10 hamile fareler ile tamamlayın.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Touma, M., Reemtsen, B., Halnon, N., Alejos, J., Finn, J. P., Nelson, S. F., Wang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Path+to+Implement+Precision+Child+Health+Cardiovascular+Medicine.">A Path to Implement Precision Child Health Cardiovascular Medicine.</a> Front Cardiovasc Med. 4, 36 (2017).</li><li>Triedman, J. K., Newburger, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trends+in+Congenital+Heart+Disease.+The+Next+Decade.">Trends in Congenital Heart Disease. The Next Decade.</a> Circulation. 133, 2716-2733 (2016).</li><li>Gilboa, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Congenital+Heart+Defects+in+the+United+States+Estimating+the+Magnitude+of+the+Affected+Population+in+2010.">Congenital Heart Defects in the United States Estimating the Magnitude of the Affected Population in 2010.</a> Circulation. 134, 101-109 (2016).</li><li>Pruetz, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Outcomes+of+critical+congenital+heart+disease+requiring+emergent+neonatal+cardiac+intervention.">Outcomes of critical congenital heart disease requiring emergent neonatal cardiac intervention.</a> Prenat Diagn. 34, 1127-1132 (2014).</li><li>Peterson, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mortality+among+Infants+with+Critical+Congenital+Heart+Disease:+How+Important+Is+Timely+Detection?.">Mortality among Infants with Critical Congenital Heart Disease: How Important Is Timely Detection?.</a> Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. 97 (10), 664-672 (2013).</li><li>Atz, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prenatal+Diagnosis+and+Risk+Factors+for+Preoperative+Death+in+Neonates+with+Single+Right+Ventricle+and+Systemic+Outflow+Obstruction:+Screening+Data+from+the+Pediatric+Heart+Network+Single+Ventricle+Reconstruction+Trial.">Prenatal Diagnosis and Risk Factors for Preoperative Death in Neonates with Single Right Ventricle and Systemic Outflow Obstruction: Screening Data from the Pediatric Heart Network Single Ventricle Reconstruction Trial.</a> J Thorac Cardiovasc Surg. 140 (6), 1245-1250 (2010).</li><li>Lalani, S. R., Belmont, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+Basis+of+Congenital+Cardiovascular+Malformations.">Genetic Basis of Congenital Cardiovascular Malformations.</a> Eur J Med Genet. 57 (8), 402-413 (2014).</li><li>Hanchard, N. A., Swaminathan, S., Bucasas, K., Furthner, D., Fernbach, S., Azamian, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+genome-wide+association+study+of+congenital+cardiovascular+left-sided+lesions+shows+association+with+a+locus+on+chromosome+20.">A genome-wide association study of congenital cardiovascular left-sided lesions shows association with a locus on chromosome 20.</a> Hum Mol. 11, 2331-2341 (2016).</li><li>Arsenijevic, V., Davis-Dusenbery, B. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducible,+Scalable+Fusion+Gene+Detection+from+RNA-Seq.">Reproducible, Scalable Fusion Gene Detection from RNA-Seq.</a> Methods Mol Biol. 1381, 223-237 (2016).</li><li>LaHaye, S., Corsmeier, D., Basu, M., Bowman, J. L., Fitzgerald-Butt, S., Zender, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Utilization+of+Whole+Exome+Sequencing+to+Identify+Causative+Mutations+in+Familial+Congenital+Heart+Disease.">Utilization of Whole Exome Sequencing to Identify Causative Mutations in Familial Congenital Heart Disease.</a> Circ Cardiovasc Genet. 9 (4), 320-329 (2016).</li><li>Zaidi, S., Choi, M., Wakimoto, H., Ma, L., Jiang, J., Overton, J. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=De+novo+mutations+in+histone+modifying+genes+in+congenital+heart+disease.">De novo mutations in histone modifying genes in congenital heart disease.</a> Nature. 498 (7453), 220-223 (2016).</li><li>Leirgul, E., Brodwall, K., Greve, G., Vollset, S. E., Holmstrom, H., Tell, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+Diabetes,+Birth+Weight,+and+Neonatal+Risk+of+Congenital+Heart+Defects+in+Norway,+1994-2009.">Maternal Diabetes, Birth Weight, and Neonatal Risk of Congenital Heart Defects in Norway, 1994-2009.</a> Obstet Gynecol. 128 (5), 1116-1125 (2016).</li><li>Garry, D. J., Olson, E. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Common+Progenitor+at+the+Heart+of+Development.">A Common Progenitor at the Heart of Development.</a> Cell. 127 (6), 1101-1104 (2006).</li><li>Postma, A. V., Bezzina, C. R., Christoffels, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+congenital+heart+disease:+the+contribution+of+the+noncoding+regulatory+genome.">Genetics of congenital heart disease: the contribution of the noncoding regulatory genome.</a> J Hum Genet. 61, 13-19 (2016).</li><li>Ganguly, A., Touma, M., Thamotharan, S., De Vivo, D. C., Devaskar, S. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+Calorie+Restriction+Causing+Uteroplacental+Insufficiency+Differentially+Affects+Mammalian+Placental+Glucose+and+Leucine+Transport+Molecular+Mechanisms.">Maternal Calorie Restriction Causing Uteroplacental Insufficiency Differentially Affects Mammalian Placental Glucose and Leucine Transport Molecular Mechanisms.</a> Endocrinology. Oct. 157 (10), 4041-4054 (2016).</li><li>Lluri, G., Huang, V., Touma, M., Liu, X., Harmon, A. W., Nakano, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hematopoietic+progenitors+are+required+for+proper+development+of+coronary+vasculature.">Hematopoietic progenitors are required for proper development of coronary vasculature.</a> J Mol Cell Cardiol. 86, 199-207 (2015).</li><li>Bishop, K. C., Kuller, J. A., Boyd, B. K., Rhee, E. H., Miller, S., Barker, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+Examination+of+the+Fetal+Heart.">Ultrasound Examination of the Fetal Heart.</a> Obstet Gynecol Surv. 72 (1), 54-61 (2017).</li><li>He, H., Gan, J., Qi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+extensive+cardiac+echography+examination+for+detecting+foetal+congenital+heart+defects+during+early+and+late+gestation:+a+systematic+review+and+meta-analysis.">Assessing extensive cardiac echography examination for detecting foetal congenital heart defects during early and late gestation: a systematic review and meta-analysis.</a> Acta Cardiol. 71 (6), 699-708 (2016).</li><li>Hobbs, C. A., Cleves, M. A., Karim, M. A., Zhao, W., MacLeod, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+Folate-Related+Gene+Environment+Interactions+and+Congenital+Heart+Defects.">Maternal Folate-Related Gene Environment Interactions and Congenital Heart Defects.</a> Obstet Gynecol. 116 (2 Pt 1), 316-322 (2016).</li><li>Gabbay-Benziv, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+step-wise+approach+for+analysis+of+the+mouse+embryonic+heart+using+17.6+Tesla+MRI.">A step-wise approach for analysis of the mouse embryonic heart using 17.6 Tesla MRI.</a> Magn Reson Imaging. 35, 46-53 (2017).</li><li>Kim, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+fetal+echocardiography.">Murine fetal echocardiography.</a> J Vis Exp. (72), e4416 (2013).</li><li>Zhou, Y. Q., Cahill, L. S., Wong, M. D., Seed, M., Macgowan, C. K., Sled, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+flow+distribution+in+the+mouse+fetal+circulation+at+late+gestation+by+high-frequency+Doppler+ultrasound.">Assessment of flow distribution in the mouse fetal circulation at late gestation by high-frequency Doppler ultrasound.</a> Physiol Genomics. 46 (16), 602-614 (2014).</li><li>Greco, A., Coda, A. R., Albanese, S., Ragucci, M., Liuzzi, R., Auletta, L., Gargiulo, S., Lamagna, F., Salvatore, M., Mancini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Frequency+Ultrasound+for+the+Study+of+Early+Mouse+Embryonic+Cardiovascular+System.">High-Frequency Ultrasound for the Study of Early Mouse Embryonic Cardiovascular System.</a> Reprod Sci. 22 (12), 1649-1655 (2015).</li><li>Deneke, T., Lawo, T., von Dryander, S., Grewe, P. H., Germing, A., Gorr, E., Hubben, P., Mugge, A., Shin, D. I., Lemke, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+determination+of+the+optimized+atrioventricular+delay+in+patients+with+implanted+biventricular+pacing+devices.">Non-invasive determination of the optimized atrioventricular delay in patients with implanted biventricular pacing devices.</a> Indian Pacing Electrophysiol J. 10 (2), 73-85 (2010).</li><li>Kono, M., Kisanuki, A., Ueya, N., Kubota, K., Kuwahara, E., Takasaki, K., Yuasa, T., Mizukami, N., Miyata, M., Tei, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Left+ventricular+global+systolic+dysfunction+has+a+significant+role+in+the+development+of+diastolic+heart+failure+in+patients+with+systemic+hypertension.">Left ventricular global systolic dysfunction has a significant role in the development of diastolic heart failure in patients with systemic hypertension.</a> Hypertens Res. 33 (11), 1167-1173 (2010).</li></ol>

Hiçbir çıkar çatışması ilan etti.

Hastalıkları ve kardiyovasküler malformasyonlar önemli ölçüde genetik faktörlerin ve çevre öğeleri19tarafından etkilenmiştir. Biz daha önce İkinci trimesterde, feto plasental kan dolaşımı akışı ve fetal kardiyak fonksiyon9tarihinde başlatılan anne kalori kısıtlaması önemli bir etkisi gösterdi.
Prenatal hipoksi muazzam feto plasental fizyolojisi ve dolaşım sistemi etkileyebilir fetal gelişim sırasında başka bir or...

Kalp Konjenital malformasyonlar erken kalp geliştirme sırasında oluşan heterojen yapısal kusurları vardır. İşlem yordamlarını geçerli teknik gelişmeler, bebeklerin CHDs1,2ile sağkalım oranları önemli artışlar açmıştır. Ancak, yaşam kalitesi genellikle uzamış yatış ve ihtiyaçları için güvenliği aşılan ikincil cerrahi onarım prosedürleri1,2,3,4,5sahnelenen içindir. CHDs temel moleküler mekanizmaları doğum öncesi algılama erken müdahaleler, yeni önleme stratejileri taşımak ve ömür boyu sonuçları6,7artırmak için planı için çok önemli olduğunu.
Birden çok genetik ve çevresel faktörler CHDs patogenezinde karıştığı olmuştur rağmen nedensellik kurulması bir karşılanmamış ihtiyaç geliştirmek için tanı, tedavi ve Önleme stratejileri1,8,9 kalır ,10,11,12. Ayrıca, rolleri epigenetik değiştiriciler ve rahim içinde stres faktörlerinin incelenmesi için gelecekteki araştırmalar11,12yeni yerleri açılır. Son on yılda gerçekten tek nükleotit polimorfizmi (SNP) Mikroarray, Bütün exome sıralama ve genom çapında metilasyonu çalışmaları, dahil olmak üzere yeni nesil sıralama teknolojisi genetik eğitim onların kullanımı hızlı gelişmeler tanıklık etmiş CHDs1,8,9,10,11 yeni mutasyonlar ve henüz henüz genetik varyantların tanımlamak için önünü de dahil olmak üzere karmaşık insan hastalıkları neden olur onların patojenitesi uygun hayvan modellerinde test.
Farklı hastalık modeli sistemleri arasında sadece CHDs mekanizmaları sırasında erken cardiogenesis13,14,15,16, aynı zamanda aydınlatmak için soruşturma için tercih, hayvan modeli faredir Kardiyak odası olgunlaşma ve fonksiyon için geç gebelik prenatal ve perinatal stres faktörleri üzerindeki etkilerini. Bu nedenle, bir mutant fetal fare kalp içinde vivo fenotipik karakterizasyonu geliştirme, erken ve geç aşamalarında gerçekleştirmek bu genetik varyasyonları ve kalp geliştirme, çevresel faktörlerin rolü anlamak çok önemlidir ve olası gelecekteki etkisi odası belirli olgunlaşma süreçleri farelerde.
Erken teşhis ve kalp kusurları geliştirme sırasında doğru tanı Girişimsel planlama17,18için kritik. Güvenli, basit, taşınabilir ve tekrarlanabilir olmak, cenin ultrason gerçekten tekniği klinikte Kardiyak değerlendirme için Imaging standart haline gelmiştir. Fetal dolaşım değerlendirme Doppler ultrason kullanarak yaygın klinik pratikte sadece kalp hataları algılama için ama aynı zamanda vasküler anormallikler, plasenta yetmezliği ve intrauterin büyüme kısıtlama algılamak ve değerlendirmek için kullanılmıştır fetal iyilik yanıt olarak rahim içinde hakaret hipoksemi, maternal hastalık ve ilaç toksisitesi17,18de dahil olmak üzere. İnsan hataları ve hastalıkların değerlendirilmesinde değerine paralel olarak artan yardımcı programında deneysel ayarları19,20,21,22ultrason değerlendirmesi fetal farelerin kazanmıştır, 23. Özellikle, fetal kalp ultrason (Ekokardiyografi) gelişmekte olan kalp sıralı vivo içinde görselleştirme sağlar. Birçok deneysel çalışma fetal transgenik farelerde fetal kalp-damar gelişim gözlemlemek için ultrason görüntüleme teknoloji kullanılmıştır. Doppler ultrason gibi fizyolojik sorunları veya hastalık koşulları10,19altında fetal dolaşımda akışı desenleri patofizyolojik parametreleri aydınlatmak özellikle yararlı olmuştur. Hem insan ve hayvanlarda, anormal kan akışı veya oksijen kaynağına fetus fetal çevre rahim içinde bozabilir ve fetoplacental eksen, anne hipoksi plasental anormallikler, dahil olmak üzere etkileyen çeşitli şartlarından neden olabilir, Gestasyonel diyabet ve pharmaceutically indüklenen vasküler daralma15,22. Bu nedenle, Doppler ultrasonlardan fetal fareler üzerinde gerçekleştirmek için standart yöntem oluşturma muazzam CHDs gelecekteki çalışmaların izleme akış desen ve sırasında kardiyovasküler devrelerin anahtar hemodinamik endeksleri kolaylaştırarak güçlendirmek farklı gelişimin kardiyak genetik fare modelleri.
Yüksek frekans ultrason fare modelleri ve insan hastalıkları18Kardiyovasküler sistemde gelişimsel ve fizyolojik parametrelerini ölçmek için güçlü bir araç olarak ortaya çıkmıştır. Bu teknoloji son yıllarda daha da rafine. Biz ve diğer araştırmacılar ultra yüksek frekans ultrason çalışmalar fetal fare kalp15,19,20,21,22 yürütmek için bu sistemin fizibilite göstermiştir ,23. Sistem Doppler renk akışı haritalama ve yüksek frekans (30-50 MHz) kare hızları, iki boyutlu, dinamik görüntüler oluşturmak doğrusal dizi dönüştürücüleri bulunuyor. Düşük frekans ultrason sistemleri ve yüksek frekans ultrason21,22, önceki nesil ile karşılaştırıldığında bu avantajları, gerekli duyarlılık ve kararlılık derinlemesine değerlendirme cenin için dolaşım sağlar Sistem, kalp yapıları, odası fonksiyon ve akışı endeksi fetal farelerin kapsamlı karakterizasyonu deneysel ayarları dahil olmak üzere. Burada, bir yüksek frekans sistemi kullanılarak hızlı değerlendirme Kardiyopulmoner dolaşım ve embriyonik gün E18.5 vivo içinde feto plasental kan dolaşımı gerçekleştirmek için yöntemleri anahat. Yaklaşık 60 µm Aksiyel bir çözünürlüğe ve 150 µm yanal çözünürlük sağlar bir 30/45 MHz transducer seçtik. Ancak, daha yüksek bir frekans çevirici (40/50 MHz) benzer bir metodolojik yaklaşım takip ederek daha önce gelişim aşamalarında çözümlemek için seçilebilir. Seçili M-modu hareketli yüksek zamansal çözünürlük seviyeleri (1000 kare/sn), dokuların görselleştirme sağlar. Son olarak, biz yüksek ultrason detaylı kapsamlı fenotipik karakterizasyonu fetal kalp kapaklarının hemodinamik durum ve işlevi satır taban çizgisi, farelerde ve prenatal hipoksi stres yanıt için fizibilite göstermek.

<table><tbody><tr><td>Vevo 2100</td><td>VisualSonics, Toronto, Ontario, Canada</td><td>N/A</td><td>High Freequency Ultrasound Biomicroscopy. The set up is available in animal physiology core facility, division of molecular medicine, UCLA. USA</td></tr><tr><td>inbred mice (c57/BL6)</td><td>Charles River Laboratories</td><td>N/A</td><td>Inbread wild type mouse strain</td></tr></tbody></table>

fetal mouse cardiovascular imaging using a high-frequency ultrasound (30/45mhz) system

Konjenital kalp kusurları (CHDs) en yaygın çocukluk morbidite ve erken mortalite nedenidir. Doğum öncesi CHDs temel moleküler mekanizmaları tespiti yeni önleyici ve tedavi edici stratejiler icat için önemlidir. Mutant fare modelleri yeni mekanizmaları ve kalp geliştirme ve onların potansiyel tadilat CHDs içinde sürücü çevresel stres değiştiriciler keşfetmek için güçlü araçlardır. Ancak, bu sözde katkıda bulunan nedensellik kurmak için çaba olmuştur hayatta olmayan hayvan deneyleri, histolojik ve moleküler çalışmalar sınırlı hangi anahtar fizyolojik ve hemodinamik parametreler izleme kez yoktur. Canlı görüntüleme teknolojisi CHDs etyolojisinde kurmak için gerekli bir araç haline gelmiştir. Özellikle, ultrason görüntüleme prenatally cerrahi olarak fetüsler maruz kalmadan kullanılabilir süre kardiyak odası, hemodinamik ve yapısal özellikleriyle ilgili çevresel stres etkisi izleme onların temel fizyolojisi Bakımı sağlayan geliştirme. Burada, yüksek frekanslı ultrason (30/45) sistem kardiyovasküler sistem E18.5 rahim içinde temel yönü, fetal farelerde ve prenatal hipoksi pozlama karşılık olarak incelemek için kullanın. Biz kalp Oda boyutu, Morfoloji, ventrikül fonksiyonları, fetal kalp hızı ve Umbilikal arter akışı endeksleri ve sistemik kronik hipoksi rahim içinde gerçek maruz fetal farelerde onların değişiklikleri ölçmek için sistem fizibilite göstermek zaman.

Kardiyak ve hemodinamik endeksi İstatistiksel analizler çevrimdışı yapıldı. 3 en iyi resim 5 ardışık ölçüm araçlarının hesaplanır. Verileri ± SEM öğrencinin tdemek gibi ifade edildi-test çalışma karşılaştırmalar anlaması için kullanıldı. ≤0.05 P değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
Yukarıdaki protokolü, biz kronik kardiyovasküler durum fetal farelerin prenatal ...

Watch this Scientific Journal Video about Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound 30/45MHZ System at JoVE.com

Yüksek Frekanslı Ultrason 30/45MHZ Sistemi Kullanılarak Fetal Fare Kardiyovasküler Görüntüleme | Gelişim Biyolojisi | Video

Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound 30/45MHZ System

Fetal fare bir yüksek frekans ultrason (30/45 MHZ) sistemi kullanarak Imaging kardiyovasküler

Yüksek frekanslı ultrason görüntüleme fetal fare görüntüleme çözümü geliştirdi ve hassas bir non-invaziv kalp geliştirme ve yapısal kusur karakterizasyonu sağlar. Burada özetlenen Protokolü gerçek zamanlı fetal fareler Ekokardiyografi vivo içindegerçekleştirmek için tasarlanmıştır.

Congenital heart defects (CHDs) are the most common cause of childhood morbidity and early mortality. Prenatal detection&#160;of the underlying molecular ...

fetal-mouse-cardiovascular-imaging-using-high-frequency-ultrasound

Universidad de Cartagena UDEC

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Developmental Biology

Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound (30/45MHZ) System

Human Biology

Circulatory and Pulmonary Systems

SCIENTISTS IN ACTION

11.5K Görüntüleme.  University of California, Los Angeles. Yüksek frekanslı ultrason görüntüleme fetal fare görüntüleme çözümü geliştirdi ve hassas bir non-invaziv kalp geliştirme ve yapısal kusur karakterizasyonu sağlar. Burada özetlenen Protokolü gerçek zamanlı fetal fareler Ekokardiyografi vivo içindegerçekleştirmek için tasarlanmıştır.

Video: Fetal Mouse Cardiovascular Imaging Using a High-frequency Ultrasound 30/45MHZ System

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1 Echocardiography provides a powerful, non-invasive tool to serially assess cardiac morphometry and function in a living animal.2 However, using this technique on mice poses unique challenges owing to the small size and rapid heart rate of these animals.3 Until recently, few ultrasound systems were capable of performing quality echocardiography on mice, and those generally lacked the image resolution and frame rate necessary to obtain truly quantitative measurements. Newly released systems such as the VisualSonics Vevo2100 provide new tools for researchers to carefully and non-invasively investigate cardiac function in mice. This system generates high resolution images and provides analysis capabilities similar to those used with human patients. Although color Doppler has been available for over 30 years in humans, this valuable technology has only recently been possible in rodent ultrasound.4,5 Color Doppler has broad applications for echocardiography, including the ability to quickly assess flow directionality in vessels and through valves, and to rapidly identify valve regurgitation. Strain analysis is a critical advance that is utilized to quantitatively measure regional myocardial function.6 This technique has the potential to detect changes in pathology, or resolution of pathology, earlier than conventional techniques. Coupled with the addition of three-dimensional image reconstruction, volumetric assessment of whole-organs is possible, including visualization and assessment of cardiac and vascular structures. Murine-compatible contrast imaging can also allow for volumetric measurements and tissue perfusion assessment.

This video demonstrates use of a rail-mounted high-frequency ultrasound probe to perform echocardiography on an anesthetized mouse. The methods describe both conventional two-dimensional and M-mode measurements of cardiac function in addition to newer, more powerful tools such as color Doppler, strain analysis, as well as general and targeted contrast imaging.

Murin Ekokardiyografi ve Ultrasonik Görüntüleme

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1  ...

Tıp

Contrast Imaging in Mouse Embryos Using High-frequency Ultrasound

Ultrasound contrast-enhanced imaging can convey essential quantitative information regarding tissue vascularity and perfusion and, in targeted applications, facilitate the detection and measure of vascular biomarkers at the molecular level. Within the mouse embryo, this noninvasive technique may be used to uncover basic mechanisms underlying vascular development in the early mouse circulatory system and in genetic models of cardiovascular disease. The mouse embryo also presents as an excellent model for studying the adhesion of microbubbles to angiogenic targets (including vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2) or &#945;v&#946;3) and for assessing the quantitative nature of molecular ultrasound. We therefore developed a method to introduce ultrasound contrast agents into the vasculature of living, isolated embryos. This allows freedom in terms of injection control and positioning, reproducibility of the imaging plane without obstruction and motion, and simplified image analysis and quantification. Late gestational stage (embryonic day (E)16.6 and E17.5) murine embryos were isolated from the uterus, gently exteriorized from the yolk sac and microbubble contrast agents were injected into veins accessible on the chorionic surface of the placental disc. Nonlinear contrast ultrasound imaging was then employed to collect a number of basic perfusion parameters (peak enhancement, wash-in rate and time to peak) and quantify targeted microbubble binding in an endoglin mouse model. We show the successful circulation of microbubbles within living embryos and the utility of this approach in characterizing embryonic vasculature and microbubble behavior.

Here, we present a protocol to inject ultrasound microbubble contrast agents into living, isolated late-gestation stage murine embryos. This method enables the study of perfusion parameters and of vascular molecular markers within the embryo using contrast-enhanced high-frequency ultrasound imaging.

Yüksek frekanslı Ultrason Kullanımı Fare Embriyolar Kontrast Görüntüleme

Ultrasound contrast-enhanced imaging can convey essential quantitative information regarding tissue vascularity and perfusion and, in targeted ...

Gelişim Biyolojisi

Murine Fetal Echocardiography

Transgenic mice displaying abnormalities in cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding the molecular mechanisms underlying both normal cardiovascular function and the pathophysiological basis of human cardiovascular disease. Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development 1-3. In order to study the role of genetic or pharmacologic alterations in the early development of cardiac function, ultrasound imaging of the live fetus has become an important tool for early recognition of abnormalities and longitudinal follow-up. Noninvasive ultrasound imaging is an ideal method for detecting and studying congenital malformations and the impact on cardiac function prior to death 4. It allows early recognition of abnormalities in the living fetus and the progression of disease can be followed in utero with longitudinal studies 5,6. Until recently, imaging of fetal mouse hearts frequently involved invasive methods. The fetus had to be sacrificed to perform magnetic resonance microscopy and electron microscopy or surgically delivered for transillumination microscopy. An application of high-frequency probes with conventional 2-D and pulsed-wave Doppler imaging has been shown to provide measurements of cardiac contraction and heart rates during embryonic development with databases of normal developmental changes now available 6-10. M-mode imaging further provides important functional data, although, the proper imaging planes are often difficult to obtain. High-frequency ultrasound imaging of the fetus has improved 2-D resolution and can provide excellent information on the early development of cardiac structures 11.

Fetal and perinatal death is a common feature when studying genetic alterations affecting cardiac development. High-frequency ultrasound imaging has improved 2-D resolution and can provide excellent information on early cardiac development and is an ideal method to detect the impact on cardiac structure and function prior to death.

Mürin Fetal Ekokardiyografi

Transgenic mice displaying abnormalities in  cardiac development and function represent a powerful tool for the understanding  the molecular mechanisms ...

A Novel Use of Three-dimensional High-frequency Ultrasonography for Early Pregnancy Characterization in the Mouse

High-frequency ultrasonography (HFUS) is a common method to non-invasively monitor the real-time development of the human fetus in utero. The mouse is routinely used as an in vivo model to study embryo implantation and pregnancy progression. Unfortunately, such murine studies require pregnancy interruption to enable follow-up phenotypic analysis. To address this issue, we used three-dimensional (3-D) reconstruction of HFUS imaging data for early detection and characterization of murine embryo implantation sites and their individual developmental progression in utero. Combining HFUS imaging with 3-D reconstruction and modeling, we were able to accurately quantify embryo implantation site number as well as monitor developmental progression in pregnant C57BL6J/129S mice from 5.5 days post coitus (d.p.c.) through to 9.5 d.p.c. with the use of a transducer. Measurements included: number, location, and volume of implantation sites as well as inter-implantation site spacing; embryo viability was assessed by cardiac activity monitoring. In the immediate post-implantation period (5.5 to 8.5 d.p.c.), 3-D reconstruction of the gravid uterus in both mesh and solid overlay format enabled visual representation of the developing pregnancies within each uterine horn. As genetically engineered mice continue to be used to characterize female reproductive phenotypes derived from uterine dysfunction, this method offers a new approach to detect, quantify, and characterize early implantation events in vivo. This novel use of 3-D HFUS imaging demonstrates the ability to successfully detect, visualize, and characterize embryo-implantation sites during early murine pregnancy in a non-invasive manner. The technology offers a significant improvement over current methods, which rely on the interruption of pregnancies for gross tissue and histopathologic characterization. Here we use a video and text format to describe how to successfully perform ultrasounds of early murine pregnancy to generate reliable and reproducible data with reconstruction of the uterine form in mesh and solid 3-D images.

Mice are widely used to study gestational biology. However, pregnancy termination is required for such studies which precludes longitudinal investigations and necessitates the use of large numbers of animals. Therefore, we describe a non-invasive technique of high-frequency ultrasonography for early detection and monitoring of post-implantation events in the pregnant mouse.

Üç boyutlu yüksek frekanslı Ultrasonografi romanı kullanımı için fare erken gebelik karakterizasyonu

High-frequency ultrasonography (HFUS) is a common method to non-invasively monitor the real-time development of the human fetus in utero. The mouse is ...

Fetal Echocardiography and Pulsed-wave Doppler Ultrasound in a Rabbit Model of Intrauterine Growth Restriction

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ultrasound and fetal echocardiography. Increasingly, these imaging modalities are being employed clinically to examine cardiac function and assess wellbeing in utero, thereby guiding timing of birth decisions. Here, we used a rabbit model of IUGR that allows analysis of cardiac function in a clinically relevant way. Using isoflurane induced anesthesia, IUGR is surgically created at gestational age day 25 by performing a laparotomy, exposing the bicornuate uterus and then ligating 40-50% of uteroplacental vessels supplying each gestational sac in a single uterine horn. The other horn in the rabbit bicornuate uterus serves as internal control fetuses. Then, after recovery at gestational age day 30 (full term), the same rabbit undergoes examination of fetal cardiac function. Anesthesia is induced with ketamine and xylazine intramuscularly, then maintained by a continuous intravenous infusion of ketamine and xylazine to minimize iatrogenic effects on fetal cardiac function. A repeat laparotomy is performed to expose each gestational sac and a microultrasound examination (VisualSonics VEVO 2100) of fetal cardiac function is performed. Placental insufficiency is evident by a raised pulsatility index or an absent or reversed end diastolic flow of the umbilical artery Doppler waveform. The ductus venosus and middle cerebral artery Doppler is then examined. Fetal echocardiography is performed by recording B mode, M mode and flow velocity waveforms in lateral and apical views. Offline calculations determine standard M-mode cardiac variables, tricuspid and mitral annular plane systolic excursion, speckle tracking and strain analysis, modified myocardial performance index and vascular flow velocity waveforms of interest. This small animal model of IUGR therefore affords examination of in utero cardiac function that is consistent with current clinical practice and is therefore useful in a translational research setting.

We describe examination of fetal cardiac function with contemporary functional fetal echocardiography and fetoplacental Doppler ultrasound using the VisualSonics VEVO 2100 microultrasound in a surgically induced model of intrauterine fetal growth restriction in a rabbit.

Rahim içi Büyüme Kısıtlama bir Tavşan Modelinde Fetal Ekokardiyografi ve Pulsed-wave Doppler Ultrason

Fetal intrauterine growth restriction (IUGR) results in abnormal cardiac function that is apparent antenatally due to advances in fetoplacental Doppler ...

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease and injury regional estimates, World Health Organization, 2004). Surgeries that often compromise the quality of life are required to correct heart defects, reminding us of the importance of finding the causes of CHD. Mutant mouse models and live imaging technology have become essential tools to study the etiology of this disease. Although advanced methods allow live imaging of abnormal hearts in embryos, the physiological and hemodynamic states of the latter are often compromised due to surgical and/or lengthy procedures. Noninvasive ultrasound imaging, however, can be used without surgically exposing the embryos, thereby maintaining their physiology. Herein, we use simple M-mode ultrasound to assess heart rates of embryos at E18.5 in utero. The detection of abnormal heart rates is indeed a good indicator of dysfunction of the heart and thus constitutes a first step in the identification of developmental defects that may lead to heart failure.

In utero Measurement of Heart Rate in Mouse by Noninvasive M-mode Echocardiography

Ultra-high frequency ultrasound is a powerful live imaging tool to examine cardiac abnormalities in small animals. Its noninvasiveness allows maintaining the physiologic state of embryos. Herein, we show the use of M-mode ultrasound to measure the heart rates of embryos at E18.5 in utero.

Noninvaziv M-mod ekokardiyografi ile Fare Kalp Puan utero Ölçümünde

Congenital heart disease (CHD) is the most frequent noninfectious cause of death at birth. The incidence of CHD ranges from 4 to 50/1,000 births (Disease ...

High Frequency Ultrasound for the Analysis of Fetal and Placental Development In Vivo

Ultrasound imaging is a widespread method used to detect organ anomalies and tumors in human and animal tissues. The method is non-invasive, harmless, and painless, and the application is easy, fast, and can be done anywhere, even with mobile devices. During pregnancy, ultrasound imaging is standardly used to closely monitor fetal development. The technique is important to assess intrauterine growth restriction (IUGR), a pregnancy complication with short- and long-term health consequences for both the mother and fetus. Understanding the process of IUGR is indispensable for developing effective therapeutic strategies. 
The ultrasound system used in this manuscript is an ultrasound device produced for the analysis of small animals and can be used in various research fields, including pregnancy research. Here we describe the usage of the system for in vivo analysis of fetuses from natural killer (NK) cell/mast cell (MC)-deficient mothers that give birth to growth-restricted pups. The protocol includes preparation of the system, handling of the mice before and during measurements, and the usage of the B-mode, color doppler mode, and pulse-wave doppler mode. Fetal size, placental size, and blood supply to the fetus were analyzed. We found reduced implantation sizes and smaller placentas in NK/MC-deficient mice from mid-gestation onwards. In addition, MC/NK-deficiency was associated with absent and reversed end diastolic flow in the fetal Arteria umbilicalis(UmA) and an elevated resistance index. The methods described in the protocol can easily be used for related and non-related research topics.

High Frequency Ultrasound for the Analysis of Fetal and Placental Development In Vivo

Here we describe the technique of high frequency ultrasound for in vivo analysis of fetuses in mice. This method allows the follow-up of fetuses and the analysis of placental parameters as well as maternal and fetal blood flow throughout pregnancy.

Yüksek frekans ultrason Fetal ve plasental geliştirme Vivo içinde analizi için

Ultrasound imaging is a widespread method used to detect organ anomalies and tumors in human and animal tissues. The method is non-invasive, harmless, and ...

Is My Mouse Pregnant? High-Frequency Ultrasound Assessment

The mouse is the mammalian animal model of choice for many human diseases and biological processes. Developmental biology often requires staged-pregnant mice to determine evolving processes at various timepoints. Moreover, optimal and efficient breeding of model mice requires an assessment of timed pregnancies. Most commonly, mice are mated overnight, and the presence of a vaginal plug is determined; however, the positive predictive value of this technique is suboptimal, and one needs to wait to know if the mouse is truly pregnant. High-resolution ultrasound biomicroscopy is an effective and efficient tool for imaging: 1) Whether a mouse is pregnant; 2) What gestational stage the mouse has reached; and 3) Whether there are intrauterine losses. In addition to the embryos and fetuses, the investigator must also recognize common artifacts in the abdominal cavity so as not to mistake these for a gravid uterus. This article provides a protocol for imaging along with illustrative examples.

High-resolution ultrasound can help streamline experiments requiring timed-pregnant mice by determining the state of pregnancy, gestational age, and pregnancy losses. Presented here is a protocol to illustrate methods to assess mouse pregnancies as well as potential pitfalls (image artifacts) that may mimic pregnancy.

Farem Hamile mi? Yüksek Frekanslı Ultrason Değerlendirmesi

The mouse is the mammalian animal model of choice for many human diseases and biological processes. Developmental biology often requires staged-pregnant ...

Ultrafast Doppler Ultrasound for Hepatic Microvasculature Analysis in Mice

Imaging and Quantification of the Hepatic Vasculature of Mice Using Ultrafast Doppler Ultrasound

Non-invasive in vivo imaging of the vasculature is a powerful tool for studying disease mechanisms in rodents. To achieve high sensitivity imaging of the microvasculature using Doppler ultrasound methods, imaging modalities employing the concept of ultrafast imaging are preferred. By increasing the frame rate of the ultrasound scanner to thousands of frames per second, it becomes possible to improve the sensitivity of the blood flow down to 2 mm/s and to obtain functional information about the microcirculation in comparison to a sensitivity of around 1 cm/s in conventional Doppler modes. While Ultrafast Doppler ultrasound (UFUS) imaging has become adopted in neuroscience, where it can capture brain activity through neurovascular coupling, it presents greater challenges when imaging the vasculature of abdominal organs due to larger motions linked to breathing. The liver, positioned anatomically under the diaphragm, is particularly susceptible to out-of-plane movement and oscillating respiratory motion. These artifacts not only adversely affect Doppler imaging but also complicate the anatomical analysis of vascular structures and the computation of vascular parameters. Here, we present a qualitative and quantitative imaging analysis of the hepatic vasculature in mice by UFUS. We identify major anatomical vascular structures and provide graphical illustrations of the hepatic macroscopical anatomy, comparing it to an in-depth anatomical assessment of the hepatic vasculature based on Doppler readouts. Additionally, we have developed a quantification protocol for robust measurements of hepatic blood volume of the microvasculature over time. To contemplate further research, qualitative vascular analysis provides a comprehensive overview and suggests a standardized terminology for researchers working with mouse models of liver disease. Furthermore, it offers the opportunity to apply ultrasound as a non-invasive complementary method to inspect hepatic vascular defects in vivo and measure functional microvascular alterations deep within the organ before unraveling blood vessel anomalies at the micron scale levels using ex vivo staining on tissue sections.

Ultrafast Doppler ultrasound (UFUS) with high spatial resolution (100 &#956;m) and sensitivity represents a suitable noninvasive imaging modality for obtaining a comprehensive qualitative overview of the hepatic vasculature. UFUS also facilitates quantitative measurements of the microvasculature, aiming to enhance our understanding of vascular disease mechanisms.

Non-invasive in vivo imaging of the vasculature is a powerful tool for studying disease mechanisms in rodents. To achieve high sensitivity imaging of the ...

High-frequency Ultrasound Imaging of the Abdominal Aorta

Source: Amelia R. Adelsperger, Evan H. Phillips, and <a href="https://jove.unicartagenaproxy.elogim.com/author/Craig+J._Goergen">Craig J. Goergen</a>, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana
High-frequency ultrasound systems are used to acquire high resolution images. Here, the use of a state-of-the-art system will be demonstrated to image the morphology and hemodynamics of small pulsatile arteries and veins found in mice and rats. Ultrasound is a relatively inexpensive, portable, and versatile method for the noninvasive assessment of vessels in humans as well as large and small animals. These are several key advantages that ultraound offers compared to other techniques, such as computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), and near-infrared fluorescence tomography (NIRF). CT requires ionizing radiation and MRI can be prohibitively expensive and even impractical in some scenarios. NIRF, on the other hand, is limited by the penetration depth of light required to excite the fluorescent contrast agents.
Ultrasound has limitations in terms of imaging depth; however, this may be overcome by sacrificing resolution and using a lower frequency transducer. Abdominal gas and excess body weight can severely diminish image quality. In the first case, the propagation of sound waves is limited, while in the latter case, they are attenuated by overlying tissues, such as fat and connective tissue. As a result, no contrast or faint contrast may be observed. Finally, ultrasound is a highly user-dependent technique, requiring the sonographer to be familiar with anatomy and to be able to work around issues, such as the appearance of imaging artifacts or acoustic interference.

High-frequency Ultrasound Imaging and Image Acquisition

Source: Amelia R. Adelsperger, Evan H. Phillips, and Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, 
...