ivmМеждународный вестник ветеринарииInternational Journal of Veterinary Medicine2072-2419SpbGUVM Publishing House10.52419/issn2072-2419.2025.3.364ivm-1831Research ArticleБИОХИМИЯ, МОРФОЛОГИЯ, ФИЗИОЛОГИЯBIOCHEMISTRY, ANATOMY, PHYSIOLOGYНеинвазивный мониторинг эмбрионального развития уток с использованием МРТ и комплекса сравнительных методовNoninvasive monitoring of fetal development of ducks using MRI and a set of comparative methodshttps://orcid.org/0000-0003-4908-4316ТодороскиК.TodoroskiK.

канд. биол. наук, доц. департамента физической культуры, спорта и медиакоммуникаций

PhD in Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Physical Education, Sports and Media Communications

kiriltodoroski96@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-5526-2214ЕжковаА. М.EzhkovaA. M.

д-р биол. наук, проф., зав. каф. физиологии и патологической физиологии

Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Department of Physiology and Pathological Physiology

https://orcid.org/0000-0001-6476-6054ЕжковВ. О.EzhkovV. O.

д-р ветеринар. наук, проф. каф. физиологии и патологической физиологии 

Doctor of Veterinary Sciences, Professor of the Department of Physiology and PathologicalPhysiology 

Московский городской педагогический университетРоссияMoscow City UniversityRussian FederationКазанский государственный аграрный университетРоссияKazan State Agrarian UniversityRussian Federation20250701202603364375Copyright © Тодороски К., Ежкова А.М., Ежков В.О., 20252025Тодороски К., Ежкова А.М., Ежков В.О.Todoroski K., Ezhkova A.M., Ezhkov V.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vetjournal.spbguvm.ru/jour/article/view/1831

Магнитно-резонансная томография (МРТ) продемонстрировала значительный потенциал как современный неинвазивный метод исследования эмбрионального развития у птиц. В данной работе МРТ использовалась в комплексе с традиционными подходами — овоскопией, анатомическим вскрытием и рентгенографией — для комплексного анализа эмбриогенеза уток. В исследование было включено 60 эмбрионов, за развитием которых осуществлялось ежедневное наблюдение с 1-го по 27-й день инкубации. Такой дизайн обеспечил возможность документирования ключевых этапов морфогенеза и сопоставления данных, полученных различными методами визуализации. МРТ позволила с высокой точностью визуализировать сосудистую систему, внутренние органы и формирование скелета, что было особенно информативно на поздних стадиях инкубации. Установлено, что к 22-му дню желточный мешок начинает втягиваться в брюшную полость, а к 27-му дню эмбрион достигает полного формирования и инициирует проклёв скорлупы. Сравнительный анализ подтвердил преимущества МРТ перед традиционными методами в аспекте непрерывного и достоверного мониторинга динамики органогенеза без нарушения целостности яйца. Особое значение имеет возможность раннего выявления морфологических изменений и потенциальных патологий, что открывает перспективы применения метода в фундаментальных исследованиях эмбриологии и в практике птицеводства. Полученные результаты указывают на то, что внедрение МРТ в систему контроля инкубации может способствовать повышению выживаемости эмбрионов, оптимизации технологических режимов и улучшению показателей воспроизводства. Таким образом, МРТ представляет собой эффективный инструмент как для научных исследований, так и для прикладных задач птицеводческой отрасли.

Magnetic resonance imaging (MRI) has proven to be a highly effective non-invasive tool for the study of avian embryogenesis, enabling detailed visualization of internal structures without compromising egg integrity. In this study, MRI was combined with conventional approaches, including candling, anatomical dissection, and radiography, to provide a comprehensive evaluation of duck embryonic development. A total of 60 embryos were monitored daily from day 1 to day 27 of incubation, allowing the identification of key stages of growth and structural differentiation. MRI provided high-resolution three-dimensional images of the vascular system, internal organs, and skeletal structures, with particular sensitivity at later developmental stages. Notably, by day 22, the yolk sac began to retract into the abdominal cavity, and by day 27 the embryo reached complete formation and initiated shell pipping. Comparative analysis demonstrated that each method contributed unique information: ovoscopy allowed rapid assessment of embryo viability, radiography provided clear images of skeletal ossification, while MRI offered superior visualization of soft tissues and dynamic processes in real time. The strong concordance between MRI data and anatomical dissection confirmed the reliability of this technique for continuous, non-destructive monitoring of embryogenesis. The findings highlight the applicability of MRI not only as a fundamental research tool but also as a promising method for optimizing incubation protocols and improving poultry breeding practices. The ability to track organogenesis and morphological changes in vivo provides new opportunities for early detection of developmental abnormalities, assessment of environmental influences, and refinement of incubation management strategies.

визуализацияэмбрионуткаразвитиерентгенографияМРТvisualizationembryoduckdevelopmentradiographyMRIReferencesТодороски К., Ежкова А.М., Ежков В.О., Волков Р.А. Визуализация и интерпретация эмбрионального развития уток // International Journal of Veterinary Medicine. – 2023. – № 1. – С. 212–218. DOI: 10.52419/ISSN2072-2419.2023.1.212.Todoroski K, Ezhkova AM, Ezhkov VO, Volkov RA. Visualization and interpretation of duck embryo development. Int J Vet Med. 2023;1:212-218. doi:10.52419/ISSN2072-2419.2023.1.212.Fares W.A., Ahmed M.R.M., Rizk R.E., Shahein E.H.A., Boutrous N.G., El-Sabrout K. Influence of non-ventilating intervals during early incubation stage on egg hatching process // Vet World. – 2023. – Vol. 16, No. 7. – P. 1534–1540. DOI: 10.14202/vetworld.2023.1534-1540.Fares WA, Ahmed MRM, Rizk RE, Shahein EHA, Boutrous NG, El-Sabrout K. Influence of non-ventilating intervals during early incubation stage on egg hatching process. Vet World. 2023;16(7):1534-1540. doi:10.14202/vetworld.2023.1534-1540.Павлова М.А., Новикова О.Б. Изучение эффективности дезинфицирующего препарата Глудезив для дезинфекции яиц водоплавающей птицы // Современные аспекты ветеринарной медицины и зоотехнии. – Пермь: ЦПИ Прокрост, 2018. – С. 117–120.Pavlova MA, Novikova OB. Studying the effectiveness of the disinfectant preparation Gludeziv for disinfection of waterfowl eggs. In: Modern aspects of veterinary medicine and zootechnics. Perm: CPI Prokrost; 2018. p. 117-120.Lumsangkul C., Fan Y.K., Chang S.C., Ju J.C., Chiang H.I. Characterizing early embryonic development of Brown Tsaiya Ducks (Anas platyrhynchos) in comparison with Taiwan Country Chicken (Gallus gallus domesticus) // PLoS ONE. – 2018. – Vol. 13, No. 5. – e0196973. DOI: 10.1371/journal.pone.0196973.Lumsangkul C, Fan YK, Chang SC, Ju JC, Chiang HI. Characterizing early embryonic development of Brown Tsaiya Ducks (Anas platyrhynchos) in comparison with Taiwan Country Chicken (Gallus gallus domesticus). PLoS ONE. 2018;13 (5):e0196973. doi:10.1371/journal.pone.0196973.Микляева М.А. Стандартные методы изучения раннего онтогенеза у птиц // Вестник ТГУ. – 2013. – Т. 18, № 3. – С. 799–802.Miklyaeva MA. Standard methods for studying early ontogenesis in birds. Bull TGU. 2013;18(3):799-802.Щербатов В.И., Яровая Л.Д. Синхронизация вывода цыплят // Ученые записки КубГАУ. – 2014. – № 103. – С. 45.Shcherbatov VI, Yarovaya LD. Chick hatching synchronization. Scholar: Polythematic Network Electron Sci J Kuban State Agrarian Univ. 2014;103:45.Todoroski K., Yezhkova A.M., Yezhkov V.O., Volkov R.A. Visualization, verification, and interpretation of duck embryo development from Day 8 to Day 27. Certificate of Database Registration No. 2022620824. 18 Apr 2022. Application No. 2022620646 from 05 Apr 2022.Todoroski K, Yezhkova AM, Yezhkov VO, Volkov RA. Visualization, verification, and interpretation of duck embryo development from Day 8 to Day 27. Certificate of Database Registration. 2022620824. April 18, 2022. Application No. 2022620646 from April 5, 2022.Borgave S., Ghodke K., Ghaskadbi S. The heart forming region of early chick embryo is an alternative source of embryonic stem cells // Int J Dev Biol. – 2009. – Vol. 53, No. 1. – P. 91–99.Borgave S, Ghodke K, Ghaskadbi S. The heart forming region of early chick embryo is an alternative source of embryonic stem cells. Int J Dev Biol. 2009;53(1):91-99.Aleksandrowicz E., Herr I. Ethical euthanasia and short-term anesthesia of the chick embryo // ALTEX. – 2015. – Vol. 32, No. 2. – P. 143–147.Aleksandrowicz E, Herr I. Ethical euthanasia and short-term anesthesia of the chick embryo. ALTEX. 2015;32(2):143-147.Wittig J.G., Münsterberg A. The chicken as a model organism to study heart development // Cold Spring Harb Perspect Biol. – 2019. – a037218.Wittig JG, Münsterberg A. The chicken as a model organism to study heart development. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2019;a037218.Каде А.К., Трофименко А.И., Турова А.Ю. Эмбрион курицы как экспериментальный объект для изучения кардиогенеза // Медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. – 2018. – Т. 26, № 4.Kade AK, Trofimenko AI, Turova AYu. The chicken embryo as an experimental object for studying cardiovascular development. Russ Med Biol Bull Named After Academician IP Pavlov. 2018;26(4).Дьядичкина Л.Ф., Позднякова Н.С., Мелёхина Т.А. и др. Способ хранения инкубационных яиц уток: пат. № 2658845 РФ. Заявл. 06.05.2017; опубл. 25.06.2018. – ФГБНУ «ВНИТИП».Dyadichkina LF, Pozdnyakova NS, Melekhina TA, et al. Method for storing hatching eggs of ducks. Patent No. 2658845 C1 Russian Federation, IPC A01K 41/00. Appl. 06/05/2017; publ. 06/25/2018. Federal State Budgetary Scientific Institution "AllRussian Research and Technological Institute of Poultry."Министерство сельского хозяйства Российской Федерации. Методические указания по дезинфекции инкубаторов для птицеводства. – М., 2020.Russian Federation. Guidelines for the Disinfection of Incubators for Poultry. Ministry of Agriculture. 2020.Шагалов В.А., Фахретдинов А.Р., Фатахов Ю.В. Радиоспектрометр для магнитно-резонансного томографа // Приборы. Техника. Эксперимент. – 2017. – № 6. – С. 132–133.Shagalov VA, Fakhretdinov AR, Fatakhov YV. Radio spectrometer for magnetic resonance tomograph. PTE. 2017;6:132-133.Bayazitov A.A., Fatakhov Y.V., Fakhretdinov A.R., Shagalov V.A. Receiver sensor for specialized compact magnetic resonance tomograph // PTE. – 2020. – No. 6. – P. 89–94.Bayazitov AA, Fatakhov YV, Fakhretdinov AR, Shagalov VA. Receiver sensor for specialized compact magnetic resonance tomograph. PTE. 2020;6:89-94.Zhou Z., Chen Z., Shan J., et al. Monitoring brain development of chick embryos in vivo using 3.0 T MRI: subdivision volume change and preliminary structural quantification using DTI // BMC Dev Biol. – 2015. – Vol. 15. – P. 29. DOI: 10.1186/s12861-015- 0077-6.Zhou Z, Chen Z, Shan J, et al. Monitoring brain development of chick embryos in vivo using 3.0 T MRI: subdivision volume change and preliminary structural quantification using DTI. BMC Dev Biol. 2015;15:29. doi:10.1186/s12861-015-0077-6.Zhou J., Liu Y., Zhou S., Chen M., Xiao D. Evaluation of duck egg hatching characteristics with a lightweight multi-target detection method // Animals. – 2023. – Vol. 13, No. 7. – P. 1204. DOI: 10.3390/ani13071204.Zhou J, Liu Y, Zhou S, Chen M, Xiao D. Evaluation of duck egg hatching characteristics with a lightweight multi-target detection method. Animals. 2023;13(7):1204. doi:10.3390/ani13071204.Hogers B. MRI to study embryonic development // Methods Mol Biol. – 2011. – Vol. 771. – P. 579–593. DOI: 10.1007/978-1-61779-219-9_30.Hogers B. MRI to study embryonic development. Methods Mol Biol. 2011;771:579-593. doi:10.1007/978-1-61779-219-9_30.Li X., Liu J., Davey M., et al. Micromagnetic resonance imaging of avian embryos // J Anat. – 2007. – Vol. 211, No. 6. – P. 798–809. DOI: 10.1111/j.1469-7580.2007.00825.x.Li X, Liu J, Davey M, et al. Micromagnetic resonance imaging of avian embryos. J Anat. 2007;211(6):798-809. doi:10.1111/j.1469-7580.2007.00825.x.Effmann E.L., Johnson G.A., Smith B.R., Talbott G.A., Cofer G. Magnetic resonance microscopy of chick embryos in ovo // Teratology. – 1988. – Vol. 38, No. 1. – P. 59 –65. DOI: 10.1002/tera.1420380109.Effmann EL, Johnson GA, Smith BR, Talbott GA, Cofer G. Magnetic resonance microscopy of chick embryos in ovo. Teratology. 1988;38(1):59-65. doi:10.1002/tera.1420380109.Hatch G.M., O'Brien W.T., Wood A.K.W., Ferguson D.J.P. Noninvasive monitoring of chick development in ovo using a 7T MRI system from day 12 of incubation through to hatching // J Magn Reson Imaging. – 2007. – Vol. 26, No. 1. – P. 198–201. DOI: 10.1002/jmri.20963.Hatch GM, O'Brien WT, Wood AKW, Ferguson DJP. Noninvasive monitoring of chick development in ovo using a 7T MRI system from day 12 of incubation through to hatching. J Magn Reson Imaging. 2007;26 (1):198-201. doi:10.1002/jmri.20963.Obara K., Obara C., Naito M., Asano A., Tajima A. Real-time visualisation of developing chick embryos cultured in transparent plastic films from the blastoderm stage until hatching // Sci Rep. – 2024. – Vol. 14. – P. 22790. DOI: 10.1038/s41598-024-72004-y.Obara K, Obara C, Naito M, Asano A, Tajima A. Real-time visualisation of developing chick embryos cultured in transparent plastic films from the blastoderm stage until hatching. Sci Rep. 2024;14:22790. doi:10.1038/s41598-024-72004-y.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.