Summary

マウス絞り機能の診断用超音波イメージング

Published: April 21, 2014
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Summary

診断用超音波イメージングは​​、ヒトおよび動物対象の様々な呼吸器疾患の診断に有効であることが証明されている。我々は、特異的マウスモデルにおいて振動板動態を分析するためにZuoの博士の研究室によって利用される総合的な超音波プロトコルを示す。これはまた、マウス呼吸筋機能に関する定量的情報を提供することができる非侵襲的な研究技術である。

Abstract

齧歯類呼吸骨格筋の機能解析、特にダイヤフラムは、一般に侵襲性外科手術手順を使用して筋肉ストリップを単離することによって行われる。これは、インビトロ絞り活性を評価する有効な方法であるが、非生存手術を伴う。 この生体内における方法のような非侵襲性の超音波イメージングのアプリケーションは、屠殺動物の数を減少させるのみならずので有益であるが、生きたマウスにおける疾患の進行をモニターするのに適している。したがって、我々の超音波イメージング方法は、おそらく、種々の呼吸器疾患によって誘発される筋肉損傷を軽減する新規な治療法の開発を支援することができる。特に、閉塞性肺疾患の臨床診断において、超音波撮像は、横隔膜筋疲労の早期発症を検出するための他の標準的試験と併せて使用する可能性を有する。現在のプロトコルでは、我々は正確にダイヤフラムcontractiを評価する方法について説明診断用超音波イメージング技術を用いてマウスモデルでのリティ。

Introduction

近年、超音波診断技術は、腎血管性高血圧および膵臓癌1,2のマウスモデルに適用されている。しかしながら、これらの技術が広く齧歯類呼吸筋機能アッセイにおいて使用されていない。したがって、我々はマウスにおけるダイヤフラムの移動の長手インビボ評価のための貴重なツールとして、超音波診断法を開発した。

診断用超音波イメージングにはいくつかの利点がある。例えば、それは、非侵襲的に安全、ポータブルであり、比較的低コストで3リアルタイム測定を可能にする。特に、特定の低周波数超音波装置は、空気トラッピング、重度の気流の制限〜4の軽度の慢性閉塞性肺疾患(COPD)の臨床的特徴を検出することができた。従って、診断用超音波イメージングは​​、リアルタイム監視のための容易にアクセス可能で再現可能なスクリーニング方法として機能することができる呼吸器疾患の。

診断用超音波イメージング技術は、しばしば、大型動物またはヒト対象に適用される。しかし、小規模なテーマについて、超音波を実施する課題への可能性が高いマウスモデルでの超音波イメージング研究、限られた数がありました。現在のプロトコルは、マウスに絞り機能を測定するための新たな手順の概要を説明します。絞り機能に関するいくつかのげっ歯類の研究が行われているが、また、結果のほとんどは安楽死させ、動物5-7から直接、筋肉片を単離することによって生成した。対照的に、ダイヤフラム活性を分析するためのインビボ診断超音波イメージング法を用いて、実験のために屠殺した動物の数を減少させるであろう。また、振動板の収縮性の強化に焦点を当てた長期治療を正確に動物を犠牲にすることなく、げっ歯類モデルにおける超音波によって評価してもよい。

ntent」は>我々の研究室では、可視化、ならびに、 生体内で絞り機能の理解を助ける動物に侵襲的な方法を回避し、治療薬の開発を補助する超音波装置を用いて、マウスの横隔膜活性を分析するための有効な方法を開発した呼吸機能障害の治療。

Protocol

動物を対象とするすべての手順は、オハイオ州立大学施設内動物管理使用委員会(IACUC)の規制やガイドラインに従っておよびコンプライアンスに承認され、完了した。 1。マウス麻酔外科タオルに包まれた加熱された等温パッドでクリーンな手順テーブルを設定します。加熱パッドは、動物への潜在的な応力を低減しつつ、動物の中核温度を安定化させるために…

Representative Results

マウスの横隔膜の典型的な超音波画像を、 図1Aに示されている。マウスの横隔膜の最大垂直変位を記録した。この距離は、正確に超音波ソフトウェア。 表1に、三つの異なるマウスからの横隔膜収縮のこれらの距離測定値の一部である電子カリパスを用いて収縮弛緩ダイアフラムの動きの深さを測定することにより算出した。 MPEGファイルにシネループファイルを変?…

Discussion

現在の実験プロトコルは、非侵襲性のインビボのアプローチを介して、マウスモデルにおける絞り活性に特異的な診断用超音波イメージング技術を開発する。麻酔器の設定は、個々のマウスを麻酔に異なって応答することができるので、わずかに各動物について調整してもよい近似値である。不適切な麻酔の投与を防止するためには、定期的に、心拍数、呼吸数、および体温を含むマ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この作品は、OU一般財源G110および生物医学研究およびOSU-HRS基金013000の優良研究基金の助成金によってサポートされています。著者はこの原稿を作成する際に、彼女の援助のためローレン·チェンに感謝したいと思います。

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

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Cite This Article
Zuo, L., Roberts, W. J., Evans, K. D. Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function. J. Vis. Exp. (86), e51290, doi:10.3791/51290 (2014).

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