Диагностическая ультразвуковая Визуализация Мышь диафрагмы функции
Summary
Диагностический ультразвуковое исследование доказало свою эффективность в диагностике различных заболеваний органов дыхания в людей и животных. Мы демонстрируем комплексный протокол ультразвукового используются лаборатории доктора Цзо проанализировать мембранные кинетики специально на мышах. Это также неинвазивный метод исследования, который может обеспечить количественную информацию о функции дыхательных мышц мыши.
Abstract
Функция анализ грызунов дыхательных скелетных мышц, особенно диафрагма, обычно проводится путем выделения мышечные полоски с помощью инвазивных хирургических процедур. Хотя это является эффективным методом оценки в пробирке деятельность диафрагмы, это включает в себя операции, не выживания. Применение неинвазивной ультразвуковой визуализации в качестве процедуры в естественных выгодно, поскольку он не только уменьшает количество животных, умерщвленных, но также подходит для мониторинга прогрессирования заболевания у живых мышей. Таким образом, наш метод ультразвукового изображения может скорее помочь в разработке новых методов лечения, которые облегчить повреждения мышц, вызванную различными заболеваниями органов дыхания. В частности, в клинических диагнозов обструктивные заболевания легких, ультразвуковое исследование имеет потенциал, который будет использоваться в сочетании с другими стандартными тестами для выявления раннее начало диафрагма мышечной усталости. В текущем протоколе, мы опишем, как точно оценить диафрагмы contractiLITY в мышиной модели с помощью диагностический метод ультразвукового изображения.
Introduction
В последнее время методы диагностики Ультразвуковое исследование были применены к мышиных моделях реноваскулярной гипертонии и поджелудочной 1,2 рака. Однако эти методы не были широко использованы в грызунов дыхательной функции мышц анализа. Таким образом, мы разработали метод диагностики УЗИ изображений в качестве ценного инструмента для в естественных условиях продольных оценок подвижности диафрагмы у мышей.
Есть несколько преимуществ для диагностической визуализации ультразвука. Например, это неинвазивный, безопасный, портативный, и позволяет для измерений в реальном масштабе времени при относительно низкой стоимости 3. В частности, некоторые ультразвуковые устройства низкочастотные смогли обнаружить пузырьков воздуха, клиническое характеристику хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) с легкой до тяжелой ограничения скорости воздушного потока 4. Таким образом, диагностическая визуализация УЗИ может служить легко доступной и воспроизводимый метод скрининга для мониторинга в реальном времени дыхательных расстройств.
Диагностические методики ультразвукового изображения часто применяется для более крупных животных или людях. Тем не менее, было ограниченное количество ультразвуковых изображений исследований по мышиных моделях, которые, вероятно, из-за вызовы выполнения УЗИ на мелких предметов. Текущий протокол описывает процедуру роман для измерения функции диафрагмы у мышей. Кроме того, хотя было несколько исследований на грызунах на функцию диафрагмы, большинство результатов были получены путем изоляции мышц полосы непосредственно из эвтаназии животного 5-7. В противоположность этому, с помощью ультразвуковой диагностический метод в естественных изображений для анализа активности мембраны бы уменьшить количество животных, умерщвленных для экспериментов. Кроме того, долгосрочные процедуры, направленные на повышение диафрагмы сократимость может быть точно оценены через ультразвука в моделях грызунов, не жертвуя животных.
ntent "> В нашей лаборатории мы разработали эффективный метод для визуализации, а также анализа мыши деятельность диафрагмы с использованием ультразвукового аппарата, который помогает понимание функции диафрагмы в естественных условиях, позволяет избежать инвазивных методов к животным, и помогает в разработке терапевтических лечения дыхательной дисфункции.Protocol
Representative Results
Discussion
Нынешний экспериментальный протокол развивает диагностические методы ультразвуковой визуализации, относящиеся к деятельности диафрагмы в модели мыши с помощью неинвазивного, в естественных условиях подхода. Настройки аппарата анестезии аппроксимируются значения, которые мог…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Работа выполнена при поддержке грантами НУ Общий фонд G110 и научно-исследовательского мастерства фонда биомедицинских исследований и ОГУ-HRS фонда 013 000. Авторы хотели бы поблагодарить Лорен Чен за ее помощь в подготовке рукописи.
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).
