माउस डायाफ्राम समारोह का निदान अल्ट्रासाउंड इमेजिंग
Summary
नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग मानव और पशुओं के विषयों में विभिन्न सांस की बीमारियों के निदान में कारगर साबित हो गया है. हम विशेष रूप से माउस मॉडल में डायाफ्राम कैनेटीक्स का विश्लेषण करने के लिए डॉ. Zuo प्रयोगशाला द्वारा उपयोग के लिए एक व्यापक अल्ट्रासाउंड प्रोटोकॉल प्रदर्शित करता है. यह भी माउस श्वसन मांसपेशी समारोह पर मात्रात्मक जानकारी प्रदान कर सकते हैं जो एक गैर इनवेसिव अनुसंधान तकनीक है.
Abstract
कृंतक सांस कंकाल की मांसपेशियों का समारोह विश्लेषण, विशेष रूप से डायाफ्राम, आमतौर पर आक्रामक सर्जिकल प्रक्रियाओं का उपयोग पेशी स्ट्रिप्स अलग से किया जाता है. इस विट्रो डायाफ्राम गतिविधि में आकलन करने का एक कारगर तरीका है, यह गैर अस्तित्व सर्जरी शामिल है. एक में विवो प्रक्रिया के रूप में गैर इनवेसिव अल्ट्रासाउंड इमेजिंग का आवेदन यह बलिदान किया जानवरों की संख्या कम कर देता है नहीं के बाद से ही फायदेमंद है, लेकिन यह भी रहते चूहों में रोग प्रगति की निगरानी के लिए उपयुक्त है. इस प्रकार, हमारे अल्ट्रासाउंड इमेजिंग विधि संभावना विभिन्न सांस की बीमारियों से प्रेरित मांसपेशी की चोट कम है कि उपन्यास के उपचारों के विकास में सहायता कर सकते हैं. विशेष रूप से, प्रतिरोधी फेफड़े की बीमारियों के नैदानिक निदान में, अल्ट्रासाउंड इमेजिंग डायाफ्राम मांसपेशियों की थकान के शीघ्र शुरू होने का पता लगाने के लिए अन्य मानक परीक्षण के साथ संयोजन के रूप में इस्तेमाल किया जा करने की क्षमता है. वर्तमान प्रोटोकॉल में, हम सही ढंग से डायाफ्राम Contracti मूल्यांकन करने के लिए कैसे का वर्णनएक नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तकनीक का उपयोग कर एक माउस मॉडल में lity.
Introduction
हाल ही में, नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तकनीक renovascular उच्च रक्तचाप और अग्नाशय के कैंसर 1,2 के माउस मॉडल को लागू किया गया है. हालांकि, इन तकनीकों के व्यापक रूप से कृंतक श्वसन मांसपेशी समारोह परख में इस्तेमाल नहीं किया गया है. इसलिए, हम चूहों में डायाफ्राम गतिशीलता के vivo अनुदैर्ध्य आकलन के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण के रूप में एक नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग विधि विकसित की है.
नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग के लिए कई फायदे हैं. उदाहरण के लिए, यह noninvasive, सुरक्षित, पोर्टेबल है, और एक अपेक्षाकृत कम लागत 3 पर वास्तविक समय मापन के लिए अनुमति देता है. विशेष रूप से, कुछ कम आवृत्ति अल्ट्रासाउंड उपकरणों हवा फँसाने, गंभीर airflow सीमा 4 के लिए हल्के के साथ क्रोनिक प्रतिरोधी फेफड़े के रोग (सीओपीडी) के एक नैदानिक लक्षण का पता लगाने में सक्षम थे. इस प्रकार, नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग वास्तविक समय की निगरानी के लिए एक आसानी से सुलभ और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य स्क्रीनिंग पद्धति के रूप में सेवा कर सकता है सांस की बीमारियों की.
नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तकनीक अक्सर बड़े जानवरों या मानव विषयों को लागू कर रहे हैं. हालांकि, छोटे पैमाने पर विषयों पर अल्ट्रासाउंड प्रदर्शन की चुनौतियों का सामना करने की संभावना है जो माउस मॉडल पर अल्ट्रासाउंड इमेजिंग अध्ययन की एक सीमित संख्या में किया गया है. मौजूदा प्रोटोकॉल माउस में डायाफ्राम समारोह को मापने के लिए एक उपन्यास प्रक्रिया की रूपरेखा. डायाफ्राम समारोह पर कई कृंतक अध्ययन किए गए हैं हालांकि इसके अलावा, परिणाम की सबसे euthanized पशु 5-7 से सीधे मांसपेशी स्ट्रिप्स अलग से उत्पन्न किया गया. इसके विपरीत, डायाफ्राम गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए एक Vivo में नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग विधि का उपयोग जानवरों की संख्या प्रयोग के लिए बलिदान कम होगा. इसके अलावा, डायाफ्राम सिकुड़ना बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित लंबी अवधि के उपचार सही जानवरों का त्याग किए बिना कृंतक मॉडल में अल्ट्रासाउंड के माध्यम से मूल्यांकन किया जा सकता है.
ntent "> हमारी प्रयोगशाला में, हम दृश्यमान करने के साथ ही, इन विवो में डायाफ्राम समारोह की समझ में मदद करता है जानवरों के लिए आक्रामक तरीके से बचा जाता है, और चिकित्सकीय के विकास में एड्स जो एक अल्ट्रासाउंड मशीन का उपयोग कर माउस डायाफ्राम गतिविधि का विश्लेषण करने के लिए एक प्रभावी तरीका विकसित किया है श्वसन रोग के लिए उपचार.Protocol
Representative Results
Discussion
वर्तमान प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल एक गैर इनवेसिव, vivo दृष्टिकोण के माध्यम से एक माउस मॉडल में डायाफ्राम गतिविधि के लिए विशिष्ट नैदानिक अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तकनीक विकसित करता है. संज्ञाहरण तंत्र से?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम कहां जनरल कोष G110 और जैव चिकित्सा अनुसंधान और OSU घंटे फंड 013,000 से अनुसंधान उत्कृष्टता फंड का अनुदान द्वारा समर्थित है. लेखक इस पांडुलिपि तैयार करने में उसकी सहायता के लिए लॉरेन चेन धन्यवाद देना चाहूंगा.
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 |
References
- 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).
