אולטראסאונד הדמיה לאבחון של תפקוד העכבר דיאפרגמה

Summary

ההדמיה אולטרה סאונד לאבחון הוכיחה להיות יעיל באבחון מחלות בדרכי הנשימה שונות בבני אדם ובעלי חיים. אנו מדגימים פרוטוקול אולטרסאונד מקיף מנוצל על ידי המעבדה של ד"ר זואו לנתח קינטיקה סרעפת במיוחד במודלים של עכבר. זו גם טכניקת מחקר לא פולשנית שיכול לספק מידע כמוני על תפקוד שרירים בדרכי הנשימה בעכבר.

Abstract

ניתוח תפקוד של שרירי שלד בדרכי הנשימה של מכרסמים, ובעיקר הסרעפת, מבוצע בדרך כלל על ידי בידוד רצועות שריר באמצעות ניתוחים פולשניים. למרות שזו שיטה יעילה להערכה בפעילות סרעפת מבחנה, זה כרוך בניתוח שאינו הישרדות. היישום של ההדמיה אולטרה סאונד לא פולשני כמו הליך in vivo מועיל שכן הוא לא רק מפחית את מספר בעלי החיים הקריב, אבל מתאים גם לניטור התקדמות מחלה בעכברים חיים. לפיכך, שיטת ההדמיה אולטרסאונד עשויה עשויה לסייע בפיתוח של טיפולים חדשניים שיקלו פגיעה בשרירים הנגרמים על ידי מחלות נשימה שונות. במיוחד, באבחנות קליניות של מחלות ריאה חסימתית, יש הדמיה אולטרסאונד הפוטנציאל לשמש בשילוב עם בדיקות סטנדרטיות אחרות כדי לזהות את ההתחלה המוקדמת של עייפות שריר סרעפת. בפרוטוקול הנוכחי, אנו מתארים כיצד להעריך contracti סרעפת במדויקlity במודל של עכברים תוך שימוש בטכניקת הדמיה אולטרה סאונד לאבחון.

Introduction

לאחרונה, טכניקות הדמיה אולטרסאונד לאבחון יושמו מודלים עכבר של יתר לחץ דם renovascular ^ו1,2 סרטן לבלב. עם זאת, טכניקות אלה לא היו בשימוש נרחב בassay תפקוד שרירים נשימה המכרסם. לכן, פיתחנו שיטת הדמיה אולטרסאונד לאבחון ככלי רב ערך עבור in vivo הערכות אורך של ניידות סרעפת בעכברים.

ישנם מספר יתרונות להדמית אולטרה סאונד לאבחון. לדוגמא, זה לא פולשנית, בטוח, נייד, ומאפשר מדידה בזמן אמת בעלות נמוכה יחסית ^3. במיוחד, מכשירי אולטרסאונד בתדר נמוך מסוימים הצליחו לזהות לכידת אוויר, מאפיין קליני של מחלת ריאות חסימתית כרונית (COPD) עם קל עד הגבלת זרימת אוויר חמורה ^4. לפיכך, הדמיה אולטרסאונד אבחון עשויה לשמש ככלי סינון נגישים ושחזור לניטור בזמן אמת של הפרעות בדרכי הנשימה.

טכניקות הדמיה אולטרסאונד לאבחון לעתים קרובות חלות על בעלי חיים גדולים יותר או בבני אדם. עם זאת, היו מספר מצומצם של מחקרי ההדמיה אולטרסאונד במודלים של עכברים, שהוא ככל הנראה בשל האתגרים של ביצוע אולטרסאונד בנושאים בקנה מידה קטנה. הפרוטוקול הנוכחי מתאר הליך חדשני למדידת תפקוד סרעפת בעכבר. בנוסף, למרות שהיו כמה מחקרים במכרסמים על תפקוד סרעפת, רוב התוצאות היו שנוצרו על ידי בידוד רצועות שריר ישירות מבעלי החיים מומתים ^5-7. לעומת זאת, השימוש בשיטת הדמיה אולטרסאונד לאבחון in vivo לניתוח פעילות סרעפת הייתי להקטין את מספרם של בעלי החיים מוקרבים לניסויים. יתר על כן, טיפולים לטווח ארוך מתמקדים בשיפור התכווצות סרעפת ניתן להעריך בצורה מדויקת באמצעות אולטרסאונד במודלים של מכרסמים מבלי להקריב בעלי חיים.

ntent "> במעבדה שלנו, פיתחנו שיטה יעילה להמחשה, כמו גם ניתוח פעילות סרעפת עכבר באמצעות מכשיר אולטרסאונד, אשר מסייע להבנה של תפקוד סרעפת in vivo, נמנע משיטות פולשניות לבעלי חיים, ומסייע בפיתוח טיפולי טיפולים לבעיות בתפקוד נשימה.

Protocol

כל ההליכים כרוכים בנושאי בעלי חיים אושרו והושלמו בהתאם ועמידה בועדת הטיפול בבעלי חיים ושימוש המוסדית אוניברסיטת אוהיו תקנות (IACUC) והנחיות.

1. עכבר הרדמה

1. הגדרת שולחן הליך נקי עם כרית בידוד תרמית מחוממת העטופה במגבת כירורגית. כרית החימום יש לשמור בין 30 מעלות צלזיוס ו34 ° C כדי לייצב את טמפרטורת הליבה של בעל החיים תוך הפחתת לחץ פוטנציאלי לבעלי החיים.
2. מניחים את העכבר בתא אינדוקציה הרדמה עם הפרמטרים הבאים: להגדיר את זרימת חמצן לשיעור 1.5 ליטר / דקה ומאדה isoflurane מוגדר .3.5%. הרגעה מלאה אמורה להתרחש בתוך 1-2 דקות. אם תא אינדוקציה אינו זמין, צנצנת פעמון ניתן להשתמש עם רשת תיל ממוקמת בחלק התחתון כדי להימנע ממגע ישיר עם בעלי החיים isoflurane.
3. מייד להסיר את העכבר מתא האינדוקציה פעם זההוא הרדים לחלוטין (מושגת כאשר העכבר מאבד את התפקוד מוטורי מרצון). החל האף חרוט לבעלי החיים לצורך התחזוקה של הרדמה. קצב זרימת החמצן צריך להיות מופחת בכ 0.5 ליטר / דקה ומאדה isoflurane צריך להיות מוגדר בטווח של 1.5-2.5%.
   1. למרוח כמות קטנה של משחה עיניים ישירות לקרניות להפחית יובש בעיניים ^8. בנוסף, במהלך הרדמה, העכבר צריך לשמור על עדר רפלקס נסיגת דוושה, הריריות צריכה להישאר בצבע ורוד, והנשימה אמורה להופיע יציבה.

2. הכנה לאבחון אולטראסאונד הדמיה הנוהל

1. לרסן את כל רגל של העכבר על שולחן ההליך המחומם עם דבק נשלף, כגון קלטת כירורגית.
2. שימוש במכונת גילוח חשמלי, להסיר את השיער על פני גוף הגחון בין דרך הבטן וחצי עד חלל בית החזה. החל קרם להסרת שיער לעוד יותר מחדשלהזיז את השיער שנותר כי הוא לא נחתך על ידי סכין הגילוח. נגב את השמנת עם תחבושת לחה לאחר 2-3 דקות.
3. להסיר את השיער העודף באמצעות תחבושת לחלח מים ולנקות את האזור המגולח עם אלכוהול 70% או שווה ערך אנטיספטי. הבדיקה אולטרסאונד תחול על תחום זה כדי להמחיש תפקוד סרעפת. משכך כאבים אקטואליים עשויים להיות מסופקים לבעלי חיים חווים גירוי בעור קטין עקב הסרת שיער.

3. אבחון אולטראסאונד הדמיה פרוטוקול

1. הפעל את מכשיר אולטרסאונד ולהתאים את תפוקת החשמל (במידת צורך) על ידי מנגנון אחוז כדי לקבל רזולוציה אופטימלית.
2. הגדר את מכשיר אולטרסאונד לאו B (בהירות) במצב, M (תנועה) במצב, או שניהם לפני ההדמיה, המאפשר להדמיה תקינה של התכווצות סרעפת עכבר.
3. למרוח כמות קטנה של ג'ל אולטרסאונד על הבטן העליונה של העכבר ולעסות את הג'ל אל חלל בית החזה.
4. הנח את אולטרהנשמע מתמר באזור זה ואת זוויתו כלפי מעלה לכיוון הלב. התאם את הבדיקה עד ברזולוציה ממוטבת של התמונה מושגת. הערה: עבור פרוטוקול זה, מערך מיקרו קמור או מתמר מערך ליניארי הדרגתי הוא בדיקה אידיאלית לשימוש עקב טביעת הרגל הקטנה ורזולוציה צירית מצוינת ^9; התדירות צריכה להיות מותאמת לרוחב הפס ולניסויים אלה מגוון של 6.5-12 MHz עשוי להיות מנוצל.
5. לחץ על לחצן הקפאה כדי לחסוך באופן זמני את תמונות הסרעפת ולהציג את הצירים שנבחרו.
6. שמור את ההקלטה כלולאת קולנוע, המאפשרת למדידות מאוחרות יותר של טיול סרעפתית, כמו גם קצב נשימה. הערה: מסגרות של תמונות ניתן לשמור בזיכרון המחשב או על כונן קשיח חיצוני לניתוח בעתיד ^9.
   1. בדיוק למדוד את העומק של תנועת סרעפת מהרפיה להתכווצות באמצעות מחוגה האלקטרונית שהם חלק מתוכנת אולטרסאונד.
   2. המרתקובץ Cine לולאה לתוך קובץ MPEG ולקבוע את קצב הנשימה על ידי ספירת מספר התכווצויות סרעפתי במהלך תקופת ההקלטה. לחלופין, מספר הצירים לדקה (קצב נשימה) ניתן לספור מתמונת M-mode.

4. הודעה שחזור בעלי החיים הרדמה

1. העכבר צריך להחלים לגמרי מהרדמה תוך שעה 1. אל תשאירו את בעלי החיים ללא השגחה עד שהוא חזר להכרה מספיק כדי לשמור על עינת חזה.

תוצאות

תמונת אולטרסאונד טיפוסית של סרעפת עכבר מוצגת באיור 1 א. התזוזה האנכית המקסימלי סרעפת העכבר נרשמה. מרחק זה מחושב על ידי בדיוק מדידת העומק של תנועת סרעפת מהרפיה להתכווצות באמצעות מחוגה האלקטרונית שהם חלק מתוכנת אולטרסאונד. טבלת 1 מציגה מדידות מרחק אל?...

Discussion

פרוטוקול הניסוי הנוכחי מפתחת טכניקות הדמיה אולטרסאונד לאבחון ספציפיות לפעילות הסרעפת במודל של עכברים באמצעות vivo גישה לא פולשנית, ב. הגדרות מנגנון ההרדמה הן ערכים מקורבים, אשר עשוי להיות מותאם במקצת עבור כל חיה מאז עכברים בודדים עשויים להגיב באופן שונה להר?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
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