Diagnóstico Ecografia de função de mouse Diafragma

Summary

Imagiologia de ultra-sons de diagnóstico tem provado ser eficaz para o diagnóstico de várias doenças respiratórias, em seres humanos e animais. Nós demonstramos um protocolo ultra-som abrangente utilizado pelo laboratório do Dr. Zuo para analisar a cinética de diafragma especificamente em modelos do rato. Esta é também uma técnica de pesquisa não-invasivo, que pode fornecer informações quantitativas sobre a função de mouse da musculatura respiratória.

Abstract

A análise funcional dos músculos esqueléticos respiratórias de roedores, em particular o diafragma, é geralmente realizada através do isolamento de tiras de músculo usando procedimentos cirúrgicos invasivos. Embora este seja um método eficaz de avaliação da atividade do diafragma vitro, envolve cirurgia não-sobrevivência. A aplicação de ultra-som não-invasivo, como um processo in vivo, é benéfico, uma vez que não só reduz o número de animais sacrificados, mas é também adequado para a monitorização da progressão da doença em ratinhos vivos. Assim, o nosso método de imagem de ultra-som pode provavelmente auxiliar no desenvolvimento de novas terapias que aliviam a lesão muscular induzida por várias doenças respiratórias. Particularmente, em diagnósticos clínicos de doenças pulmonares obstrutivas, imagiologia de ultra-som tem o potencial para ser usado em conjunto com outros testes padrão para detectar o aparecimento precoce de fadiga muscular diafragma. No protocolo atual, nós descrevemos como avaliar com precisão diafragma contratilidadelidade em um modelo de camundongo usando uma técnica de imagem de ultra-som diagnóstico.

Introduction

Recentemente, técnicas de imagem de ultra-som de diagnóstico foram aplicados a modelos de ratos com hipertensão renovascular e ^1,2 câncer no pâncreas. No entanto, estas técnicas não têm sido amplamente utilizados no ensaio de função da musculatura respiratória roedor. Por isso, desenvolvemos um método de imagem de ultra-som diagnóstico como uma ferramenta valiosa para a avaliação in vivo longitudinais da mobilidade diafragmática em camundongos.

Existem várias vantagens para ultra-sonografia diagnóstica. Por exemplo, é não-invasivo, seguro, portátil, e permite medições em tempo real a um custo relativamente baixo ^3. Particularmente, certos dispositivos de ultra-som de baixa freqüência foram capazes de detectar o aprisionamento de ar, uma característica clínica da doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) com leve a grave limitação do fluxo aéreo ^4. Assim, a ultra-sonografia de diagnóstico pode servir como um método de triagem de fácil acesso e reprodutível para monitoramento em tempo real de doenças respiratórias.

Técnicas de imagem de ultra-som diagnóstico são freqüentemente aplicada aos animais maiores ou seres humanos. No entanto, tem havido um número limitado de estudos de imagem de ultra-som em modelos de ratos, o que é provável, devido aos desafios da realização de ultra-som sobre assuntos de pequena escala. O protocolo atual delineia um novo procedimento para medir a função do diafragma no mouse. Além disso, embora tenha havido vários estudos com roedores para a função de diafragma, a maior parte dos resultados foram obtidos por isolamento a partir de tiras de músculo directamente o animal sacrificado ^5-7. Em contraste, utilizando um método in vivo de imagens de ultra-sons de diagnóstico para analisar a actividade do diafragma iria reduzir o número de animais sacrificados para a experimentação. Além disso, os tratamentos de longo prazo com foco em melhorar a contratilidade do diafragma pode ser avaliada com precisão através de ultra-som em modelos de roedores sem sacrificar animais.

ntent "> No nosso laboratório, foi desenvolvido um método eficaz para a visualização, bem como analisando a actividade diafragma rato utilizando uma máquina de ultra-sons, o que ajuda a compreender o funcionamento do diafragma in vivo, evita métodos invasivos para animais, e auxilia no desenvolvimento de terapêuticas tratamentos para a disfunção respiratória.

Protocol

Todos os procedimentos que envolvem seres animais foram aprovados e concluídos de acordo eo cumprimento do Institutional Animal Care e Use Committee Ohio State University (IACUC) regulamentos e diretrizes. 1. Rato Anestesia Alterar uma tabela de procedimento de limpeza com um bloco isotérmico aquecido envolto em uma toalha cirúrgica. A almofada de aquecimento deve ser mantida entre 30 ° C e 34 ° C, para estabilizar a temperatura do núcleo do animal ao mesmo tempo reduzir o e…

Representative Results

Uma imagem típica de uma membrana de ultra-sons do rato é mostrada na Figura 1A. O diafragma do rato deslocamento vertical máxima foi registrada. Esta distância foi calculada medindo com precisão a profundidade do movimento do diafragma de relaxamento para contração usando as pinças de eletrônicos que fazem parte do software de ultra-som. Tabela 1 apresenta essas medidas de distância de contrações do diafragma de três ratos diferentes. Depois de converter o ficheiro de cine…

Discussion

O protocolo experimental atual desenvolve técnicas de imagem de ultra-som de diagnóstico específicos para a atividade do diafragma em um modelo do rato através de uma abordagem in vivo não-invasivo,. As configurações de aparelhos de anestesia são valores aproximados, que podem ser ajustadas ligeiramente para cada animal, desde ratos indivíduo pode responder de forma diferente a anestesia. Para evitar a administração de anestesia inadequada, é importante monitorar regularmente os sinais vitais do rat…

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