Name: diagnostic ultrasound imaging of mouse diaphragm function
Uploaded: 2014-04-21T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function at JoVE.com

Detta arbete har finansierats med bidrag från OU allmänna fonden G110 och forskning Excellence Fund för biomedicinsk forskning och OSU-HRS Fund 013.000. Författarna vill tacka Lauren Chen för hennes hjälp med att förbereda detta manuskript.

Alla förfaranden som involverar djurförsök godkändes och avslutades i enlighet och överensstämmelse med The Ohio State University Institutional Animal Care och användning kommittén (IACUC) regler och riktlinjer. 1. Mus Anesthesia <ol><li> Inrätta en ren förfarande bord med en isotermisk dyna insvept i en kirurgisk handduk. Värmedynan skall hållas mellan 30 ° C och 34 ° C för att stabilisera djurets kärntemperatur samtidigt minska risken för stress för djuret. </li><li> Pl...

<ol>
	<li>Snyder, C. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complementarity+of+ultrasound+and+fluorescence+imaging+in+an+orthotopic+mouse+model+of+pancreatic+cancer.">Complementarity of ultrasound and fluorescence imaging in an orthotopic mouse model of pancreatic cancer.</a> BMC Cancer. 9, 106 (2009).</li><li>Franchi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+assessment+of+cardiac+function+in+a+mouse+model+of+renovascular+hypertension.">Non-invasive assessment of cardiac function in a mouse model of renovascular hypertension.</a> Hypertension Research: Official Journal of the Japanese Society of Hypertension. , (2013).</li><li>Coatney, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+imaging:+principles+and+applications+in+rodent+research.">Ultrasound imaging: principles and applications in rodent research.</a> ILAR Journal / National Research Council, Institute of Laboratory Animal Resources. 42, 233-247 (2001).</li><li>Morenz, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+air+trapping+in+chronic+obstructive+pulmonary+disease+by+low+frequency+ultrasound.">Detection of air trapping in chronic obstructive pulmonary disease by low frequency ultrasound.</a> BMC Pulmonary Medicine. 12, 8 (2012).</li><li>Gilliam, L. A., Moylan, J. S., Ann Callahan, L., Sumandea, M. P., Reid, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Doxorubicin+causes+diaphragm+weakness+in+murine+models+of+cancer+chemotherapy.">Doxorubicin causes diaphragm weakness in murine models of cancer chemotherapy.</a> Muscle &amp; Nerve. 43, 94-102 (2011).</li><li>Ferreira, L. F., Campbell, K. S., Reid, M. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effectiveness+of+sulfur-containing+antioxidants+in+delaying+skeletal+muscle+fatigue.">Effectiveness of sulfur-containing antioxidants in delaying skeletal muscle fatigue.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 43, 1025-1031 (2011).</li><li>Zuo, L., Clanton, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+oxygen+species+formation+in+the+transition+to+hypoxia+in+skeletal+muscle.">Reactive oxygen species formation in the transition to hypoxia in skeletal muscle.</a> American Journal of Physiology. Cell Physiology. 289, 207-216 (2005).</li><li>Helms, M. N., Torres-Gonzalez, E., Goodson, P., Rojas, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+tracheal+instillation+of+solutes+into+mouse+lung.">Direct tracheal instillation of solutes into mouse lung.</a> J. Vis. Exp. , (2010).</li><li>Hedrick, W. R., Hykes, D. L., Starchman, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ultrasound Physics and Instrumentation. , 445 (2005).</li><li>von Sarnowski, B., Khaw, A. V., Kessler, C., Schminke, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+a+microconvex+array+transducer+for+the+ultrasonographic+examination+of+the+intrathoracic+segments+of+the+supraaortic+arteries.">Evaluation of a microconvex array transducer for the ultrasonographic examination of the intrathoracic segments of the supraaortic arteries.</a> Journal of Neuroimaging: Official Journal of the American Society of Neuroimaging. 20, 246-250 (2010).</li><li>Stocksley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Abdominal Ultrasound. , 7-8 (2001).</li><li>Kremkau, F. W., Taylor, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artifacts+in+ultrasound+imaging.">Artifacts in ultrasound imaging.</a> Journal of Ultrasound in Medicine: Official Journal of the American Institute of Ultrasound in Medicine. 5, 227-237 (1986).</li><li>Kremkau, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diagnostic+Ultrasound:+Principles+and+Instruments.">Diagnostic Ultrasound: Principles and Instruments.</a> Saunders Elsevier. , 521 (2006).</li><li>Laing, F. C., Kurtz, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+importance+of+ultrasonic+side-lobe+artifacts.">The importance of ultrasonic side-lobe artifacts.</a> Radiology. 145, 763-768 (1982).</li><li>Abu-Zidan, F. M., Hefny, A. F., Corr, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+ultrasound+physics.">Clinical ultrasound physics.</a> Journal of Emergencies, Trauma, and Shock. 4, 501-503 (2011).</li><li>Gargani, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lung+ultrasound:+a+new+tool+for+the+cardiologist.">Lung ultrasound: a new tool for the cardiologist.</a> Cardiovascular Ultrasound. 9, 6 (2011).</li><li>Sanders, R. C., Winter, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Clinical Sonography A Practical Guide. , 632 (2007).</li></ol>

Den nuvarande försöksprotokoll utvecklar diagnostiska ultraljudsavbildningstekniker är specifika för membran aktivitet i en musmodell via en icke-invasiv, in vivo-metod. Apparatinställningar anestesi är approximeras värden, som kan justeras något för varje djur, eftersom individuella möss kan svara olika på anestesi. För att förhindra felaktig anestesi administration, är det viktigt att regelbundet övervaka mus vitala inklusive hjärtfrekvens, andningsfrekvens och kroppstemperatur. Dessutom måst...

Nyligen har diagnostiska ultraljudsavbildningstekniker tillämpats på musmodeller av renovaskulär hypertoni och pankreascancer 1,2. Emellertid är dessa tekniker har inte använts i stor utsträckning i gnagare andningsanalysmuskelfunktion. Därför har vi utvecklat ett diagnostiskt ultraljud metod som ett värdefullt verktyg för längsgående bedömningar av mobilitet membran hos möss in vivo. Det finns flera fördelar med att diagnostiskt ultraljud. Till exempel är den icke-invasiv, säker, bärbar, och möjliggör realtidsmätningar vid en relativt låg kostnad 3. Särskilt vissa lågfrekventa ultraljudsapparater kunde upptäcka air trapping, ett kliniskt kännetecken för kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) med mild till svår obstruktivitet 4. Sålunda kan diagnostiska ultraljudsundersökningar fungera som en lättillgänglig och reproducerbar screeningmetod för övervakning i realtid<html> av andningsstörningar. Diagnostiska ultraljudsavbildningstekniker ofta tillämpas på större djur eller människor. Däremot har det funnits ett begränsat antal ultraljud imaging studier på musmodeller, vilket sannolikt beror på de utmaningar som utför ultraljud på småskaliga ämnen. Det nuvarande protokollet beskrivs ett nytt förfarande för att mäta funktionen membranet i mus. Dessutom, även om det har gjorts flera studier på gnagare på funktionsmembran, de flesta av de resultat som genererades genom att isolera muskelremsor direkt från avlivas djuret 5-7. Däremot skulle med hjälp av en in vivo diagnostiska ultraljudsundersökningar metod för att analysera membran aktivitet minska antalet djur som offras för experiment. Vidare kan långtidsbehandling med fokus på förbättrad membran kontraktilitet noggrant utvärderas via ultraljud i gnagarmodeller utan att offra djur. ntent &quot;&gt; I vårt laboratorium har vi utvecklat en effektiv metod för att visualisera och analysera mus membran aktivitet med hjälp av en ultraljudsmaskin, som hjälper förståelsen av funktionsmembran in vivo, undviker invasiva metoder till djur, och stöd i utvecklingen av terapeutiska behandlingar för andnings dysfunktion.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="602">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="127">
			<td height="127" style="height:127px;width:147px;">Veterinary digital ultrasonic diagnostic imaging system</td>
			<td style="width:111px;">Edan</td>
			<td style="width:151px;">DUS 3 VET</td>
			<td style="width:196px;">Ultrasound parameters include: frequency of 6.5 MHz, Depth of 29 mm. Note: An equivalent ultrasound machine may be used for this protocol</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:147px;">Micro-convex array transducer</td>
			<td>Edan</td>
			<td>C611</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:147px;">GE Logiq i hand-carried unit (HCU)&#160;</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td style="width:151px;">GE Logiq i hand-carried unit (HCU)&#160;</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:147px;">GE 12 MHz linear array probe</td>
			<td>GE Healthcare</td>
			<td style="width:151px;">12L-RS</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="171">
			<td height="171" style="height:171px;width:147px;">Veterinary anesthetic vaporizer</td>
			<td style="width:111px;">Webster Veterinary</td>
			<td>Serial #: W422021</td>
			<td style="width:196px;">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</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:147px;">Isothesia (Isoflurane, USP)</td>
			<td>Butler Schein</td>
			<td>29405 250ML PVL</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="57">
			<td height="57" style="height:57px;width:147px;">Enviro-pure anesthesia absorbing canister</td>
			<td style="width:111px;">Surgivet Smiths Medical PM, Inc.</td>
			<td>Part #: 32373B10</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:147px;">Ultrasound transmission gel</td>
			<td>HM Sonic</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Or equivalent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:147px;">Puralube vet ointment</td>
			<td>Puralube&#160;</td>
			<td>NDC 17033-211-38</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="38">
			<td height="38" style="height:38px;width:147px;">Deltaphase isothermal pad</td>
			<td style="width:111px;">Braintree Scientific Inc.</td>
			<td>39DP</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hair remover</td>
			<td>Nair</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Electric razor</td>
			<td>Remington</td>
			<td>HC-5015</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Surgical tape</td>
			<td>3M Micropore</td>
			<td>1530-1</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Gauze sponges</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td>3262</td>
			<td>Or equivalent</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

diagnostic ultrasound imaging of mouse diaphragm function

Funktionsanalys av gnagare andningsskelettmuskler, framför membranet, som vanligen utförs genom att isolera muskelremsor med hjälp av kirurgiska ingrepp. Även om detta är en effektiv metod för att bedöma in vitro membran aktivitet, innebär det inte att överleva operationen. Tillämpningen av icke-invasiv ultraljudsavbildning som en in vivo-förfarande är fördelaktigt eftersom det inte bara minskar antalet djur avlivades, men är också lämplig för att övervaka sjukdomsförloppet i levande möss. Således kan vi ultraljud metod sannolikt bidra till utvecklingen av nya behandlingsmetoder som minskar muskelskada inducerad av olika sjukdomar i andningsorganen. I synnerhet, i kliniska diagnoser av obstruktiva lungsjukdomar, har ultraljudsavbildning potential att användas i samband med andra standardtester för att detektera tidig debut av membranet muskeltrötthet. I det nuvarande protokollet, beskriver vi hur man korrekt bedöma membran contractihet i en musmodell med hjälp av ett diagnostiskt ultraljud teknik.

En typisk ultraljudsbild av en membran mus visas i figur 1A. Membran musen maximal vertikal förskjutning registrerades. Detta avstånd beräknades genom att exakt mäta djupet av membranets rörelse från avslappning till kontraktion med hjälp av de elektroniska skjutmått som är en del av ultraljuds programvaran. Tabell 1 visar dessa avståndsmätningar av diafragma sammandragningar från tre olika möss. Efter omvandling av cine slingan fil till en MPEG-fil, var andningsfrekvensen ...

Watch this Scientific Journal Video about Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function at JoVE.com

Diagnostic Ultrasound Imaging of Mouse Diaphragm Function

Diagnostiska ultraljudsundersökningar har visat sig vara effektiva i att diagnostisera olika luftvägssjukdomar hos människor och djur. Vi visar en omfattande ultraljudsprotokoll som används av Dr Zuo labb för att analysera membran kinetik specifikt i musmodeller. Detta är också en icke-invasiv forskning teknik som kan ge kvantitativ information om musen andningsmuskelfunktion.

Diagnostic Ultrasound Imaging av Mouse Membranfunktion

Function analysis of rodent respiratory skeletal muscles, particularly the diaphragm, is commonly performed by isolating muscle strips using invasive ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging

Murina ekokardiografi och ultraljudsundersökningar

Rodent models of cardiac pathophysiology represent a valuable research tool to investigate mechanism of disease as well as test new therapeutics.1  ...

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

A Novel Tillämpning av Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

State of the Art Cranial Ultrasound Imaging in Neonates

State of the Art Cranial Ultraljud Imaging i Nyfödda

Cranial ultrasound (CUS) is a reputable tool for brain imaging in critically ill neonates. It is safe, relatively cheap and easy to use, even when a ...

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

Högfrekvent ultraljud avbildning av Mouse Cervical lymfkörtlar

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal ...

Ultrasound Assessment of Endothelial Function: A Technical Guideline of the Flow-mediated Dilation Test

Ultraljud Bedömning av endotelfunktion: En teknisk riktlinje av den Flow-medierad Dilation Test

Cardiovascular disease is the primary cause of mortality and a major cause of disability worldwide. The dysfunction of the vascular endothelium is a ...

Quantification of Levator Ani Hiatus Enlargement by Magnetic Resonance Imaging in Males and Females with Pelvic Organ Prolapse

Kvantifiering av Levator Ani Hiatus utvidgningen av magnetisk resonanstomografi hos män och kvinnor med bukorganet framfall

Here we present a protocol to examine the levator ani hiatus in males and females with pelvic organ prolapse, during the Valsalva maneuver and while ...

Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques

Hjärtmagnetisk resonans för utvärdering av misstänkt Hjärttromb: konventionell och framväxande teknik

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The ...

Near Infrared Photoimmunotherapy for Mouse Models of Pleural Dissemination

Nära infraröd fotoimmunoterapi för musmodeller av pleuraspridning

The efficacy of photoimmunotherapy can be evaluated more accurately with an orthotopic mouse model than with a subcutaneous one. A pleural dissemination ...

Interventional Diagnostic Procedure: A Practical Guide for the Assessment of Coronary Vascular Function

Interventionell diagnostisk procedur: En praktisk guide för bedömning av koronar vaskulär funktion

Approximately 40% of patients undergoing invasive coronary angiography for investigation of angina are found to have no obstructive coronary artery ...

A Non-Invasive Method for Generating the Cyclic Loading-Induced Intra-Articular Cartilage Lesion Model of the Rat Knee

En icke-invasiv metod för att generera den cykliska belastningsinducerade intraartikulära brosklesionsmodellen i råttknäet

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely ...