אולטראסאונד הדמיה לאבחון של תפקוד העכבר דיאפרגמה
Summary
ההדמיה אולטרה סאונד לאבחון הוכיחה להיות יעיל באבחון מחלות בדרכי הנשימה שונות בבני אדם ובעלי חיים. אנו מדגימים פרוטוקול אולטרסאונד מקיף מנוצל על ידי המעבדה של ד"ר זואו לנתח קינטיקה סרעפת במיוחד במודלים של עכבר. זו גם טכניקת מחקר לא פולשנית שיכול לספק מידע כמוני על תפקוד שרירים בדרכי הנשימה בעכבר.
Abstract
ניתוח תפקוד של שרירי שלד בדרכי הנשימה של מכרסמים, ובעיקר הסרעפת, מבוצע בדרך כלל על ידי בידוד רצועות שריר באמצעות ניתוחים פולשניים. למרות שזו שיטה יעילה להערכה בפעילות סרעפת מבחנה, זה כרוך בניתוח שאינו הישרדות. היישום של ההדמיה אולטרה סאונד לא פולשני כמו הליך in vivo מועיל שכן הוא לא רק מפחית את מספר בעלי החיים הקריב, אבל מתאים גם לניטור התקדמות מחלה בעכברים חיים. לפיכך, שיטת ההדמיה אולטרסאונד עשויה עשויה לסייע בפיתוח של טיפולים חדשניים שיקלו פגיעה בשרירים הנגרמים על ידי מחלות נשימה שונות. במיוחד, באבחנות קליניות של מחלות ריאה חסימתית, יש הדמיה אולטרסאונד הפוטנציאל לשמש בשילוב עם בדיקות סטנדרטיות אחרות כדי לזהות את ההתחלה המוקדמת של עייפות שריר סרעפת. בפרוטוקול הנוכחי, אנו מתארים כיצד להעריך contracti סרעפת במדויקlity במודל של עכברים תוך שימוש בטכניקת הדמיה אולטרה סאונד לאבחון.
Introduction
לאחרונה, טכניקות הדמיה אולטרסאונד לאבחון יושמו מודלים עכבר של יתר לחץ דם renovascular ו1,2 סרטן לבלב. עם זאת, טכניקות אלה לא היו בשימוש נרחב בassay תפקוד שרירים נשימה המכרסם. לכן, פיתחנו שיטת הדמיה אולטרסאונד לאבחון ככלי רב ערך עבור in vivo הערכות אורך של ניידות סרעפת בעכברים.
ישנם מספר יתרונות להדמית אולטרה סאונד לאבחון. לדוגמא, זה לא פולשנית, בטוח, נייד, ומאפשר מדידה בזמן אמת בעלות נמוכה יחסית 3. במיוחד, מכשירי אולטרסאונד בתדר נמוך מסוימים הצליחו לזהות לכידת אוויר, מאפיין קליני של מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) עם קל עד הגבלת זרימת אוויר חמורה 4. לפיכך, הדמיה אולטרסאונד אבחון עשויה לשמש ככלי סינון נגישים ושחזור לניטור בזמן אמת של הפרעות בדרכי הנשימה.
טכניקות הדמיה אולטרסאונד לאבחון לעתים קרובות חלות על בעלי חיים גדולים יותר או בבני אדם. עם זאת, היו מספר מצומצם של מחקרי ההדמיה אולטרסאונד במודלים של עכברים, שהוא ככל הנראה בשל האתגרים של ביצוע אולטרסאונד בנושאים בקנה מידה קטנה. הפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך חדשני למדידת תפקוד סרעפת בעכבר. בנוסף, למרות שהיו כמה מחקרים במכרסמים על תפקוד סרעפת, רוב התוצאות היו שנוצרו על ידי בידוד רצועות שריר ישירות מבעלי החיים מומתים 5-7. לעומת זאת, השימוש בשיטת הדמיה אולטרסאונד לאבחון in vivo לניתוח פעילות סרעפת הייתי להקטין את מספרם של בעלי החיים מוקרבים לניסויים. יתר על כן, טיפולים לטווח ארוך מתמקדים בשיפור התכווצות סרעפת ניתן להעריך בצורה מדויקת באמצעות אולטרסאונד במודלים של מכרסמים מבלי להקריב בעלי חיים.
ntent "> במעבדה שלנו, פיתחנו שיטה יעילה להמחשה, כמו גם ניתוח פעילות סרעפת עכבר באמצעות מכשיר אולטרסאונד, אשר מסייע להבנה של תפקוד סרעפת in vivo, נמנע משיטות פולשניות לבעלי חיים, ומסייע בפיתוח טיפולי טיפולים לבעיות בתפקוד נשימה.Protocol
Representative Results
Discussion
פרוטוקול הניסוי הנוכחי מפתחת טכניקות הדמיה אולטרסאונד לאבחון ספציפיות לפעילות הסרעפת במודל של עכברים באמצעות vivo גישה לא פולשנית, ב. הגדרות מנגנון ההרדמה הן ערכים מקורבים, אשר עשוי להיות מותאם במקצת עבור כל חיה מאז עכברים בודדים עשויים להגיב באופן שונה להר?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת על ידי מענקים של OU הקרן הכללית G110 וקרן מחקר למצוינות של מחקר ביו וOSU-HRS קרן 013,000. המחברים מבקשים להודות ללורן חן על סיועה בהכנת כתב היד הזה.
Materials
| Veterinary digital ultrasonic diagnostic imaging system | Edan | DUS 3 VET | Ultrasound parameters include: frequency of 6.5 MHz, Depth of 29 mm. Note: An equivalent ultrasound machine may be used for this protocol |
| Micro-convex array transducer | Edan | C611 | Or equivalent |
| GE Logiq i hand-carried unit (HCU) | GE Healthcare | GE Logiq i hand-carried unit (HCU) | Or equivalent |
| GE 12 MHz linear array probe | GE Healthcare | 12L-RS | Or equivalent |
| Veterinary anesthetic vaporizer | Webster Veterinary | Serial #: W422021 | Isoflurane was exclusively used with this vaporizer (or equivalent). A custom made induction chamber for anesthesia was assembled for initial anesthesia. Maintenance anesthesia was performed using a nose cone |
| Isothesia (Isoflurane, USP) | Butler Schein | 29405 250ML PVL | Or equivalent |
| Enviro-pure anesthesia absorbing canister | Surgivet Smiths Medical PM, Inc. | Part #: 32373B10 | Or equivalent |
| Ultrasound transmission gel | HM Sonic | N/A | Or equivalent |
| Puralube vet ointment | Puralube | NDC 17033-211-38 | Or equivalent |
| Deltaphase isothermal pad | Braintree Scientific Inc. | 39DP | Or equivalent |
| Hair remover | Nair | N/A | Or equivalent |
| Electric razor | Remington | HC-5015 | Or equivalent |
| Surgical tape | 3M Micropore | 1530-1 | Or equivalent |
| Gauze sponges | Dynarex | 3262 | Or equivalent |
Riferimenti
- Snyder, C. S., et al. Complementarity of ultrasound and fluorescence imaging in an orthotopic mouse model of pancreatic cancer. BMC Cancer. 9, 106 (2009).
- Franchi, F., et al. Non-invasive assessment of cardiac function in a mouse model of renovascular hypertension. Hypertension Research: Official Journal of the Japanese Society of Hypertension. , (2013).
- Coatney, R. W. Ultrasound imaging: principles and applications in rodent research. ILAR Journal / National Research Council, Institute of Laboratory Animal Resources. 42, 233-247 (2001).
- Morenz, K., et al. Detection of air trapping in chronic obstructive pulmonary disease by low frequency ultrasound. BMC Pulmonary Medicine. 12, 8 (2012).
- Gilliam, L. A., Moylan, J. S., Ann Callahan, L., Sumandea, M. P., Reid, M. B. Doxorubicin causes diaphragm weakness in murine models of cancer chemotherapy. Muscle & Nerve. 43, 94-102 (2011).
- Ferreira, L. F., Campbell, K. S., Reid, M. B. Effectiveness of sulfur-containing antioxidants in delaying skeletal muscle fatigue. Medicine and Science in Sports and Exercise. 43, 1025-1031 (2011).
- Zuo, L., Clanton, T. L. Reactive oxygen species formation in the transition to hypoxia in skeletal muscle. American Journal of Physiology. Cell Physiology. 289, 207-216 (2005).
- Helms, M. N., Torres-Gonzalez, E., Goodson, P., Rojas, M. Direct tracheal instillation of solutes into mouse lung. J. Vis. Exp. , (2010).
- Hedrick, W. R., Hykes, D. L., Starchman, D. E. . Ultrasound Physics and Instrumentation. , 445 (2005).
- von Sarnowski, B., Khaw, A. V., Kessler, C., Schminke, U. Evaluation of a microconvex array transducer for the ultrasonographic examination of the intrathoracic segments of the supraaortic arteries. Journal of Neuroimaging: Official Journal of the American Society of Neuroimaging. 20, 246-250 (2010).
- Stocksley, M. . Abdominal Ultrasound. , 7-8 (2001).
- Kremkau, F. W., Taylor, K. J. Artifacts in ultrasound imaging. Journal of Ultrasound in Medicine: Official Journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine. 5, 227-237 (1986).
- Kremkau, F. W. Diagnostic Ultrasound: Principles and Instruments. Saunders Elsevier. , 521 (2006).
- Laing, F. C., Kurtz, A. B. The importance of ultrasonic side-lobe artifacts. Radiology. 145, 763-768 (1982).
- Abu-Zidan, F. M., Hefny, A. F., Corr, P. Clinical ultrasound physics. Journal of Emergencies, Trauma, and Shock. 4, 501-503 (2011).
- Gargani, L. Lung ultrasound: a new tool for the cardiologist. Cardiovascular Ultrasound. 9, 6 (2011).
- Sanders, R. C., Winter, T. . Clinical Sonography A Practical Guide. , 632 (2007).
