Summary

Modifiye Bergström Tekniği İnsan İskelet Kası Biyopsi Prosedürleri

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

Perkütan biyopsi tekniği araştırmacılar ve klinisyenler iskelet kas dokusu örnekleri toplamak sağlar. Tekniği, güvenli ve son derece etkilidir. Bu video insan deneklerin vastus lateralis iskelet kası doku örnekleri elde etmek için modifiye edilmiş bir Bergström iğne kullanılarak perkütan biyopsi tekniği açıklar. Bergström iğne uzak ucunda bir kesme bıçağı ile ucun kenarındaki küçük bir açıklık ("pencere ') ve bir iç trokar olan bir dış kanül oluşur. Lokal anestezi ve aseptik koşullar altında, iğne cilt, deri altı dokusu, ve ön panodaki bir kesi ile iskelet kas içine ilerletilir. Daha sonra, emme iç trokar için uygulanır, böylece kesme ya da iskelet kası dokusu örneği tamamlamak dış trokar iskelet kası dokusu emme ile dış kanülün penceresine çekilir, geri çekilir ve iç trokar hızla kapanır . İğne 90 ° döndürülür60 ve bir kesim yapılır. Bu işlem, üç kez daha tekrarlanabilir. Bu, birden çok kesim tekniği, genellikle sağlıklı kişilerde 100-200 mg veya daha fazla bir örneğini üreten sırasında ve hemen öncesinde yapılabilir ve egzersiz veya diğer müdahale nöbetinden sonra. Kesi sitenin biyopsi sonrası soyunma ardından, denekler genellikle hemen günlük yaşam aktivitelerini devam ve tam 48-72 saat içinde şiddetli fiziksel aktiviteye katılabilirsiniz. Konular fasiyalarında kesiden kas herniasyonu riskini azaltmak için 48 saat boyunca ağır direnç egzersiz kaçınmalısınız.

Introduction

Perkütan ya da 'yarı-açık' biyopsi tekniği insan hasta ve araştırma konuları iskelet kası doku örneklerinin elde etmek için kullanılır. Duchenne (1806-1875) perkütan biyopsi 1 ile doğanlarda iskelet kası elde etmek için bir trokar ile bir iğne oluşturmak için ilk olarak yatırılmaktadır. 1960 yılında, Bergström Duchenne 2-4 tarif edilene benzer bir perkütan biyopsi iğne tanıttı. Yirmi yıl sonra, Evans ve diğ. Bergström 5 iğnenin kesme trokardan emme uygulanarak değiştirilmiş tekniği. Bu modifikasyon, 5-kat, 6,7 doku 3 verimini arttırmak ve klinik ve araştırma ortamlarında biyomedikal kullanılır. Bu teknik vardır ve miyopatilerin tanı ve iskelet kas yapısı ve fonksiyonu anlayışımızı geliştirmek için devam edecektir.

Perkütan kas biyopsi tekniği straightfo olduğunurward. Doğru yapıldığı zaman, aseptik teknikle ödün vermeden, ilişkili riskler minimumdur. Kas biyopsisi araştırma projeleri için bir araştırma aracı olarak kabul edilir. Bazı akademik kurumlar kas biyopsisi almak için, doğrudan hekim gözetimi ile, bir doktora ile fakülte araştırmacılar eğitimli izin ve diğerleri tekniği gerçekleştirmek için bir kurul sertifikalı hekim gerektirir. ASU biyopsi takımı başarıyla son 13 yılda 8-15 sırasında 1.600 kas biyopsileri yürüttü. Bu videonun amacı, insan deneklerin vastus lateralis iskelet kası doku örnekleri elde etmek için modifiye Bergström iğne perkütan kas biyopsi tekniği 5 tanımlamaktır.

Protocol

Açıklandığı gibi iskelet kası prosedür Appalachian State Üniversitesi Kurumsal Değerlendirme Kurulu kuralları takip. NOT: ekibi operatör (Ph.D. veya biyopsi tekniği eğitimli MD), ve en az bir oluşur, ancak ideal, üç veya daha fazla teknisyenleri. Operatör iletken ve iskelet kas biyopsi tüm yönleriyle denetlemekten sorumludur. Bir teknisyen (teknisyeni # 1) kas ekstraksiyon tüm yönleri ile operatöre yardımcı için hemen sorumludur. Bu "steril olmayan eller" o…

Representative Results

Yukarıda tarif edildiği gibi kas biyopsisi hızlı ve düzenli olarak iskelet kası dokusu örnekleri toplamak için araştırmacı sağlar. Sağlıklı, atletik kişilerde tipik verim 3-4 klipler ile tek geçişte 200 mg veya daha fazladır. Prosedürü kesi için hazırlık harcanan çoğu 15-20 dakika alır. Egzersize dayalı çalışmalarda, kas örnekleri genelde kurtarma sırasında toplanan bir ya da iki numune ile, öncesi ve sonrası egzersiz alınır. Bu tasarım sayesinde, post-egzersiz saç (karşı) uyluk…

Discussion

Bu video ASU İnsan Performansı Laboratuarı kullanılan iskelet kas biyopsi bir adım-adım özetini sağlar. Küçük değişikliklerle bu prosedür, son 13 yılda yaklaşık 1.600 kas biyopsileri toplamak için kullanılır olmuştur. Kas biyopsi örnekleri önemli araştırma bulgularından yola çıkılarak, spor beslenme temelli araştırmalarda önemli veriler sağlamıştır.

Modifiye Bergström iskelet kas biyopsi tekniği yaparken farkında olmak çok önemli teknikler vardır. Bi…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Herhangi bir fon ilan etmek.

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