非侵襲的高解像度超音波は、子宮内のジメタディオンに曝露した胎児ラットハートの構造的および機能的障害を明らかにします

背景：以前に、抗けいれん性トリメタジオンのN-デメチル化代謝物であるジメタジオン（DMO）を示し、ラットの心室隔離欠陥（VSD）およびその他の心臓異常を誘導しました（Weston et al。、2011）。心臓の構造と機能の関係により、心臓のDMO誘発性構造欠陥は子宮内機能障害に関連していると仮定しました。仮説をテストするために、目標は（1）ラットcountapsusの超音波のパラメーターを定義することでした。（2）超音波を使用して、DMO治療後の構造的および機能的欠損を特定します。 方法：さまざまな周波数（25-40 MHz）の4つの高解像度超音波トランスデューサーヘッドを使用した、異なる超音波モード（Bモード、Mモード、およびパルス波ドップラー）を妊娠日（GD）14、15、16にテストしました。、17、および21。最適な条件を特定したため、妊娠中のSprague-Dawleyラットに、GD 8の19:00時間から始まる12時間ごとに6つの300 mg/kg用量のDMOを投与して、VSDの発生率が高い概念を生成しました。 結果：3つの超音波モダリティを使用して、VSDおよびいくつかの新規およびまれな構造的心異常（心滲出液と分岐中隔）をライブラット胎児に識別しました。DMO処理の心臓は、平均心拍数の減少、駆出率、心拍出量、および徐脈と脱骨性の発生率の増加を含む、一連の機能的障害を抱えていました。 結論：超音波生体顕微鏡は、胚/胎児ラットの心臓の構造と機能のリアルタイム特性評価のための効果的なツールです。DMOは、最終投与後、最大10日間（GD 21）に子宮内心機能に重大な欠陥を引き起こし、長期的または恒久的な変化の可能性のある心機能を示唆しています。

BACKGROUND: We previously showed dimethadione (DMO), the N-demethylated metabolite of the anticonvulsant trimethadione, induces ventricular septation defects (VSD) and other heart anomalies in rat (Weston et al., 2011). Because of the relationship between cardiac structure and function, we hypothesized that DMO-induced structural defects of the heart are associated with in utero functional deficits. To test the hypothesis, the goals were (1) define the parameters for ultrasound in the rat conceptus, and; (2) use ultrasound to identify structural and functional deficits following DMO treatment. METHODS: Different ultrasound modes (B-mode, M-mode, and Pulse-wave Doppler) using four high-resolution ultrasound transducer heads of varying frequency (25-40 MHz) were tested on gestational day (GD) 14, 15, 16, 17, and 21. Having identified the optimal conditions, pregnant Sprague-Dawley rats were administered six 300 mg/kg doses of DMO every 12 hr beginning at 19:00 hr on GD 8 to generate conceptuses with a high incidence of VSD. RESULTS: The three ultrasound modalities were used to identify VSD and several novel and rare structural heart anomalies (cardiac effusions and bifurcated septum) in live rat fetuses. DMO-treated hearts had an array of functional deficits including a decrease in mean heart rate, ejection fraction, and cardiac output and increased incidence of bradycardia and dysrhythmia. CONCLUSIONS: The ultrasound biomicroscope is an effective tool for the real-time characterization of the structure and function of embryo/fetal rat hearts. DMO causes significant deficits to in utero heart function for up to ten days (GD 21) following its final administration, suggesting long-term or possible permanent changes cardiac function.