Summary

Человеческого скелета Процедуры биопсии мышц с использованием модифицированного Бергстром Техника

Published: September 10, 2014
doi:

Summary

The purpose of this video is to present the modified Bergström skeletal muscle biopsy technique on human subjects.

Abstract

Чрескожная техника биопсия позволяет исследователи и клиницисты, чтобы собрать образцы ткани скелетных мышц. Методика безопасна и высоко эффективна. Это видео описывает чрескожную технику биопсии, используя модифицированную Бергстром иглу для получения образцов ткани скелетных мышц от латеральной широкой человеческих субъектов. Бергстрём иглы состоит из наружной канюли с небольшим отверстием («окно») на стороне наконечника и внутренней троакара с режущим лезвием на дистальном конце. Под местной анестезией и асептических условиях, игла продвигается в скелетных мышцах через разрез в коже, подкожной клетчатки, и фасции. Далее, всасывающий применяется к внутренней троакара, внешний троакара отведена назад, ткани скелетных мышц втягивается в окне внешней канюли всасывания, а внутренний троакара быстро закрыт, таким образом, резки или отсечения образец ткани скелетных мышц . Игла поворачивается на 90 °60, а другой надрез. Этот процесс может быть повторен еще три раза. Этот метод множественного резки, как правило, производит выборку 100-200 мг или более в здоровых субъектов и может быть сделано непосредственно перед, во время и после приступа упражнения или другого вмешательства. После пост-биопсии декорирования месте разреза, предметы, как правило, возобновить свою деятельность в повседневной жизни сразу же, и может в полной мере участвовать в энергичной физической деятельности в течение 48-72 часов. Субъекты должны избегать тяжелые упражнения сопротивления в течение 48 часов, чтобы снизить риск грыжи мышцы через разрез в фасции.

Introduction

Чрескожная или «полуоткрытый» методика биопсии используется для получения скелетных образцы мышечной ткани от больных людей и предметов исследования. Дюшенна (1806-1875) приписывают как первый построить иглу с троакар для получения скелетной мышцы от живых субъектов через чрескожной биопсии 1. В 1960-х годах, Bergström представила чрескожной биопсии иглы подобный тому, который описан Дюшенна 2-4. Двадцать лет спустя, Эванс и др. 5 модифицировали технику, применяя всасывание через режущей троакар иглы Bergström. Эта модификация может увеличить выход ткани от 3 ​​до 5-кратного 6,7 и используется в клинических и медико-биологических исследований настроек. Этот метод имеет и будет продолжать укреплять диагноз миопатии и наше понимание структуры и функции скелетных мышц.

Техника биопсии чрескожная мышцы straightforward. Если все сделано правильно, при строгом соблюдении асептики, связанные с этим риски минимальны. Процедура биопсии мышц рассматривается как исследуемого инструмента для научно-исследовательских проектов. Некоторые учебные заведения позволяют подготовку преподавателей исследователей со степенью доктора наук, с прямым врача надзора, чтобы получить биопсию мышц и другие требуют сертифицированный врач выполнять технику. Биопсия команда АСУ успешно выступал более 1600 биопсию мышц в течение последних 13 лет 8-15. Цель этого видео заключается в описании изменение Bergström иглы чрескожная мышц технику биопсии 5 получить образцы ткани скелетных мышц от латеральной широкой человеческих субъектов.

Protocol

Скелетных мышц процедура, как описано соответствии с руководящими принципами Аппалачи государственный университет ведомственного комитета по вопросам. ПРИМЕЧАНИЕ: Команда состоит из оператора (Ph.D. или MD подготовку в технике биопсия), и по крайней мере один, но в идеале,…

Representative Results

Процедура биопсии мышц, как описано выше, позволяет исследователю быстро и последовательно собрать образцы ткани скелетных мышц. Типичный выход в здоровых, спортивных субъектов составляет 200 мг или больше в один проход с 3-4 клипов. Процедура занимает 15-20 минут, большинство из которых пр…

Discussion

Это видео обеспечивает шаг за шагом резюме скелетной процедуры биопсии мышц, используемой в АСУ лаборатории Performance человека. Эта процедура, с небольшими модификациями, был использован для сбора около 1600 мышечные биопсии в течение последних 13 лет. Образцы мышечной биопсии предоставили …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Финансирование не объявлять.

Materials

Name of Material / Equipment Company Catalog Number Comments /  Description
Bergström biopsy needle, 5 x 100mm Stille Surgical Inc. 119-29187-50 1 ea
Durasorb blue pad Fisher 22-031-340 case of 300
Prep Razor Disposable Moore Medical 89760 1 ea
Shave Cream Moore Medical 92869 1 can
Alcohol Swab Moore Medical 98721 box/200
Povidone-iodine Swabsticks (3 pack) Moore Medical 90691 pack of 50
Face masks Fisher 19-039-690 case of 50
Sterile Gloves; sz 6.5 Moore Medical 68128 box of 50 pairs
Sterile Gloves; sz 7.0 Moore Medical 68129 box of 50 pairs
Sterile Gloves; sz 8.5 Moore Medical 68132 box of 50 pairs
Fenestrated Towel Drape Moore Medical 92712 case of 50
Lidocaine (1% HCl, w/o Epi Dealmed 427902 30cc vial
Ethyl Chloride spray Dealmed 386020 3.5 fl. Oz. bottle
5 mL syringe w/ 21G needle Fisher 14-827-48 case of 100
25G 5/8" needle Fisher 14-826AA case of 100
25G 1 1/2" needle Fisher 14-826-49 case of 100
Single-Use Scalpels  w/ #11 blade Fisher 0-8927-5B box of 20
60 mL Syringe Fisher 13-689-8 case of 40
~30 inch extension tubing Fisher 14-169-7A roll of 50ft
Metal stopcock Fisher 01-290-38 each
Polypropylene tubing connector w/ tapered ends, 3.2 to 5.5 mm Fisher 15-315-28A case of 100
Yellow pipette tips (1-200 µL) Fisher 02-681-2 cut off  ~15-18 mm of the tip
Topical surgical adhesive Medline MSC091076 case of 36 tubes
Topical surgical adhesive Medline MSC091076Z box of 6 tubes
Butterfly stitches (adhesive strips) 1/2" x 4" (6 per pack) Moore Medical 93050 box/300
Bandadge, Strip, 3/4 x 3 in. Fisher 19-027-202 pack of 100
Adhesive bandage (5m rolls) Fisher 19-027-768 case of 36
1" paper surgical tape Fisher 19-027-761 case of 12
Sutures (4-0 reverse cutting, FS2) Moore Medical 82926 box of 36
4 x 4 sterile gauze pads Moore Medical 66949 pkg/50
2 x 2 non-sterile gauze pads Moore Medical 37336 pkg/200
3 x 4 Non-Adherent Pads Moore Medical 74389 bx/100
Autoclave bags 3.5 x 9 Moore Medical 40390 box of 200
Autoclave bags 5.25 x 10 Moore Medical 40391 box of 200
Autoclave indicator tape Moore Medical 31608 box of 250
Lab Coats—small Fisher 23-900-520A  10/pk
Lab Coats—medium Fisher 23-900-520B  10/pk
Lab Coats—large Fisher 23-900-520C  10/pk
Germicidal Disposable Cloth Wipes Moore Medical 62879 Can/160

Riferimenti

  1. Duchene, G. B. A. Recherches sur la paralysie musculaire pseudohypertrophique ou paralysie myo-sclerosique. Arch Gen Med. 11 (30), (1868).
  2. Bergstrom, J. Muscle electrolytes in man. Determined by neutron activation analysis on needle biopsy specimens. Scand J Clin Lab Invest (England). 14, (1962).
  3. Bergstrom, J. Percutaneous needle biopsy of skeletal muscle in physiological and clinical research). Scand J Clin Lab Invest. 35, 609-616 (1975).
  4. Bergstrom, J., Hultman, E. A study of the glycogen metabolism during exercise in man. Scand J Clin Lab Invest. 19, 218-228 (1967).
  5. Evans, W. J., Phinney, S. D., Young, V. R. Suction applied to a muscle biopsy maximizes sample size. Med Sci Sports Exerc. 14, 101-102 (1982).
  6. Hennessey, J. V., Chromiak, J. A., Della Ventura, S., Guertin, J., MacLean, D. B. Increase in percutaneous muscle biopsy yield with a suction-enhancement technique. J Appl Phys. 82, 1739-1742 (1997).
  7. Tarnopolsky, M. A., Pearce, E., Smith, K., Lach, B. Suction-modified Bergstrom muscle biopsy technique: experience with 13,500 procedures. Muscl., & Nerve. 43, 717-725 (2011).
  8. Nieman, D. C., et al. Carbohydrate ingestion influences skeletal muscle cytokine mRNA and plasma cytokine levels after a 3-h run. J Appl Physiol. 94, 1917-1925 (2003).
  9. Nieman, D. C., et al. Influence of carbohydrate ingestion on immune changes after 2 h of intensive resistance training. J Appl Physiol. 96, 1292-1298 (2004).
  10. Utter, A. C., et al. Carbohydrate supplementation and perceived exertion during prolonged running. Med Sci Sports Exerc. 36, 1036-1041 (2004).
  11. Nieman, D. C., et al. Muscle cytokine mRNA changes after 2.5 h of cycling: influence of carbohydrate. Med Sci Sports Exerc. 37, 1283-1290 (2005).
  12. Nieman, D. C., et al. Effects of quercetin and EGCG on mitochondrial biogenesis and immunity. Med Sci Sports Exerc. 41, 1467-1475 (2009).
  13. Nieman, D. C., et al. Quercetin’s Influence on Exercise Performance and Muscle Mitochondrial Biogenesis. Med Sci Sports Exerc. 42, 338-345 (2010).
  14. Dumke, C. L., et al. Quercetin’s effect on cycling efficiency and substrate utilization. Appl Physiol Nut Metab. 34, 993-1000 (2009).
  15. Nieman, D. C., et al. Quercetin’s influence on exercise-induced changes in plasma cytokines and muscle and leukocyte cytokine mRNA. J Appl Physiol. 103, 1728-1735 (2007).
  16. . Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities. http://www.cdc.gov/hicpac/Disinfection_Sterilization/toc.html. , (2008).
  17. Faria, F. E., et al. The onset and duration of mobilization affect the regeneration in the rat muscle. Histol Histopath. 23, 565-571 (2008).
  18. Carlson, B. M., Shepard, B., Komorowski, T. E. A histological study of local anesthetic-induced muscle degeneration and regeneration in the monkey. J Ortho Res. 8, 485-494 (1990).
  19. Yagiela, J. A., Benoit, P. W., Buoncristiani, R. D., Peters, M. P., Fort, N. F. Comparison of myotoxic effects of lidocaine with epinephrine in rats and humans. Anesth Analg. 60, 471-480 (1981).
  20. Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1986).
  21. Gibala, M. J., et al. Brief intense interval exercise activates AMPK and p38 MAPK signaling and increases the expression of PGC-1alpha in human skeletal muscle. J Appl Physiol. 106, 929-934 (1985).
  22. Phillips, S. M., Tipton, K. D., Ferrando, A. A., Wolfe, R. R. Resistance training reduces the acute exercise-induced increase in muscle protein turnover. Am J Physiol. 276, 118-124 (1999).
  23. Davis, J. M., Murphy, E. A., Carmichael, M. D., Davis, B. Quercetin increases brain and muscle mitochondrial biogenesis and exercise tolerance. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 296, 1071-1077 (2009).
  24. Vissing, K., Andersen, J. L., Schjerling, P. Are exercise-induced genes induced by exercise. FASEB J. 19, 94-96 (2005).
  25. Lundby, C., et al. Gene expression in human skeletal muscle: alternative normalization method and effect of repeated biopsies. Eur J Appl Physiol. 95, 351-360 (2005).
  26. Coyle, E. F., Coggan, A. R., Hemmert, M. K., Ivy, J. L. Muscle glycogen utilization during prolonged strenuous exercise when fed carbohydrate. J Appl Physiol. 61, 165-172 (1985).

Play Video

Citazione di questo articolo
Shanely, R. A., Zwetsloot, K. A., Triplett, N. T., Meaney, M. P., Farris, G. E., Nieman, D. C. Human Skeletal Muscle Biopsy Procedures Using the Modified Bergström Technique. J. Vis. Exp. (91), e51812, doi:10.3791/51812 (2014).

View Video