Name: adapting human videofluoroscopic swallow study methods to detect and characterize dysphagia in murine disease models
Uploaded: 2015-03-01T14:00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models at JoVE.com

We graciously thank additional members of the Lever Lab who contributed to data collection (Andries Ferreira, Danarae Aleman, Alexis Mok, Kaitlin Flynn, Elizabeth Bearce, and Matan Kadosh) and manuscript review (Andries Ferreira, Rebecca Schneider, and Kate Robbins). We also acknowledge Roderic Schlotzhauer and Edwin Honse from the MU Physics Machine Shop for their design input and fabrication of the rodent observation tubes used in this study. We are especially appreciative of Malea Jan Kunkel (Radiology Supervisor in the Veterinary Medicine and Surgery Department at the University of Missouri - College of Veterinary Medicine) and Jan Ivey (Manager of the Research Animal Cath Lab at the University of Missouri - School of Medicine) for demonstrating constant patience and motivation while operating the high energy fluoroscopes as we developed the murine VFSS protocol. Funding sources for this study included NIH/NIDCD (TE Lever), NIH/NINDS (GK Pavlath), Otolaryngology &#8211; Head and Neck Surgery start-up funds (TE Lever), MU PRIME Fund (TE Lever), Mizzou Advantage (TE Lever), and the MU Center on Aging (TE Lever).

Open Access for this article is sponsored by Glenbrook.

בליעה (בליעת ירידת ערך) היא סימפטום נפוץ של מצבים רפואיים רבים המשפיעים על אנשים בכל הגילים. דוגמאות כוללות שבץ, מחלת פרקינסון, מחלת אלצהיימר, שיתוק מוחין, ניוון שרירים, טרשת לרוחב amyotrophic (ALS), מחלה באטן, סרטן ראש והצוואר, לידה מוקדמת, והזדקנות מתקדמת. בליעה מתאם גבוהה עם תמותה, בדרך כלל כתוצאה של תת תזונה חמורה או דלקת ריאות שמתפתחת כאשר מזון / נוזל / רוק חיידקים-לאדן הוא להישאף לריאות 1-4. מצבו הרפואי מתיש ומסכנות חיים זה משפיע על יותר מ -15 מיליון בני אדם בכל שנה בארצות הברית לבדה 3. למרות השכיחות הגבוהה ותוצאות שליליות נלוות, אפשרויות טיפול הנוכחיות לבליעה מוגבלות לפליאטיבי (ולא מרפא) מתקרב, כגון שינוי תזונה (למשל, הימנעות consistencies מזון / נוזל הספציפי), שינויים ביציבה (למשל, tucking הסנטר כאשר בליעה), גישות מוטוריות (למשל, תרגילים לחיזוק שרירי בחלל הפה, הלוע, גרון ו), גישות חושיות (למשל, טעם יישום, טמפרטורה, ו / או גירוי מכאני), וצינור האכלה (לדוגמא, תזונה ולחות מנוהלת באמצעות צינור nasogastric (NG) או צינור percutaneous גסטרונומית אנדוסקופית (PEG)). טיפולים אלה משמשים רק טיפול סימפטומטי ולא כמיקוד הגורמים הבסיסיים של הבעיה. ואכן, מכשול עיקרי לגילוי רומן, טיפולים יעילים לבליעה הוא מהמנגנונים פתולוגיים האחראים, אשר צפוי שונים לכל מחלה הידע המדעי המוגבל. אבחון הפרעת בליעה הוא בעיקר נעשה באמצעות הליך רדיוגרפי נקרא מחקר videofluoroscopic בליעה (VFSS), הידוע גם במחקר סנונית בריום שונה. במהלך שנות 30 פלוס העבר, בדיקת אבחון זה כבר נחשבה זהב סטנדרטי עבור evaluating פונקצית סנונית 5-7. בדיקה זו כרוכה בצורך בסבלנות לשבת או לעמוד בדרכה של קרן רנטגן של מכונה שיקוף בזמן בליעת מזון וסדירויות נוזל מעורבבת עם חומר ניגוד אוראלי מרצון, בדרך כלל 8,9 בריום סולפט או iohexol 10. כמטופל בולע, ניתן לראות מזון ונוזלים המכילים חומר ניגוד בזמן אמת באמצעות צג מחשב בעת נסיעה מן הפה אל הקיבה. מבני רקמות רכים הם גם נראים לעין וניתן להעריך ביחס למבנה ותפקוד. חולים מתבקשים לבצע כמה סנוניות של כל מזון ועקביות נוזלית, אשר כולם וידאו המוקלט לצפייה שלאחר מכן וניתוח מסגרת לפי מסגרת לכמת את הנוכחות ואת מידת הבליעה. רכיבים פיסיולוגיים רבים של בליעה הם בדרך כלל מנותחים, כגון נקודה אנטומיים ההדק של סנונית בלוע, זמן מעבר בולוס דרך הלוע והוושט, במידה ומשך larynהעלאה גאל, מיקום וכמות משקעי פוסט-סנונית, ומופע של וסיבה פיזיולוגית לשאיפה 7,11. היבטים של פרוטוקול VFSS אדם הותאמו לאחרונה ללימוד חולדות באופן חופשי-מתנהגים; עם זאת, תוצאות היו מוגבלות בגלל החולדות לא נשארו בתחום videofluoroscopic מבט במהלך בדיקת 12. VFSS שעד עתה לא ניסה עם עכברים. הסתגלות מוצלחת של פרוטוקול VFSS האנושי לשימוש עם עכברים וחולדות הייתה לספק שיטת מחקר חדשנית לחקור מאות עכברי קיימים כיום (עכבר וחולדה) מודלים של מחלות שידועות כגורמים לבליעה בבני אדם. שיטה זו חדשה (המכונה מעתה כVFSS עכברי) הייתה לכן לזרז זיהוי ואימות של מודלים עכבריים של בליעה המתאימים לחוקר את המנגנונים הנוירו-פיסיולוגיים הבסיסיים בתוך רקמת שרירים, עצבים, והמוח שפתולוגי ותורם לבליעה iבני אדם n. יתר על כן, VFSS העכברי יאפשר זיהוי של מדדים אובייקטיביים (סמנים ביולוגיים) של פונקצית סנונית / תפקוד לקוי שניתן להשוות באופן ישיר עם בני אדם. אז סמנים ביולוגיים videofluoroscopic בין מינים אלה יכולים לשמש כמדדי תוצאת רומן לכמת את יעילות טיפול בניסויים פרה-קליניים בעכברים וחולדות, שהיה טובים יותר לתרגם לניסויים קליניים עם אנשים. לשם כך, פרוטוקול VFSS העכברי הוקם באמצעות ~ משני מינים 100 עכברים. כל העכברים היו או C57 או זני C57 / SJL היברידי. עכברי C57 לא עברו שינוי גנטי, ואילו C57 / SJL היה מתח הרקע למושבה של SOD1-G93A המהונדס (או SOD1) עכברים, מודל החיה הנפוצה ביותר של ALS. המושבה SOD1 הייתה 50-50 תמהיל משוער של מהונדס (כלומר, מושפע-ALS) עכברים והמלטת nontransgenic (כלומר, לא נפגע). פרוטוקול VFSS העכברי מורכב משלושה מרכיבים: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li&gt; תאי תצפית מעוצבים מותאמים אישית המאפשרים האכלה ובליעה מרצון בעת ​​שעמדה חסר מעצורים בחלל מצומצם בתוך מכונה שיקוף, </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתכונים שלהסוות את הטעם / הריח מרתיע של סוכנים בניגוד אוראליים ולייצר radiodensity מספיק כדי לאפשר הדמיה מספקת של בליעה, </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פרוטוקול בדיקת צעד-אחר-צעד הממקסם עמידת בעלי חיים, ממזער את זמן בדיקה כולל וחשיפה לקרינה, ומאפשר כימות של מספר פרמטרים סנונית לכל שלב בבליעה (כלומר, אוראלי, בלוע, וושט). </li></ol> ההשפעה המשולבת מייצרת מתח נמוך, סביבה נוחה, האכלה עצמי בדיקה המאפשרת הערכה של האכלה טיפוסית והתנהגויות בליעה של עכברים.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" >
	<tbody>
		<tr >
			<td >Name of Material/ Equipment</td>
			<td >Company</td>
			<td >Catalog Number</td>
			<td >Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Polycarbonate tubing for observation chambers</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >3161T41</td>
			<td>Body of observation tubes, 2&#34;X2&#34; diameter, 0.080&#34; thick wall</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Polycarbonate sheet&#160; for observation chambers</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >9115K71</td>
			<td>End-caps for observation tubes, 2&#34;x12&#34;x3/4&#34;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Polycarbonate sheet&#160; for observation chambers</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >8574K281</td>
			<td>Peg-bowls for observation tubes</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Silicone O-rings&#160; for end-caps of observation chambers</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >9396K108</td>
			<td>S1138 AS568-029, pack of 25 
			http://www.mcmaster.com/#o-rings/=t0wt5r&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Silicone stoppers for observation chambers</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >2903K22</td>
			<td>Package of 10 stoppers to plug the oval opening in the top of the observation chamber when using a peg-bowl 
			http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3803/=t0y5at</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Centrifuge tubes for sipper tube bottles</td>
			<td >Evergreen Scientific</td>
			<td >222-3530-G80</td>
			<td>30 ml freestanding centrifuge tubes, with caps, sterile 
			https://www.evergreensci.com/labware-catalog/tubes-and-vials/30-and-50-ml-centrifuge-tubes/&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Silcone stoppers for sipper tube bottles</td>
			<td >Saint-Gobain Performance Plastics</td>
			<td >DX263031-10&#160;</td>
			<td>Number 31D, size: 26 mm bottom, 32 mm top, 30 mm high; 10 pack;&#160; 
			http://www.labpure.com/en/Products.asp?ID=179&#38;PageBrand=STOPPERS</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Stopper borers for sipper tube bottles</td>
			<td >Thomas Scientific</td>
			<td >3276G40</td>
			<td>Cork Borer Set that ranges from 3/16-15/16 inch&#160; 
			http://www.thomassci.com/Supplies/Corks/_/CORK-BORER-SET-316-1516-IN?q=Humboldt</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Drinking tubes for sipper tube bottles</td>
			<td >Ancare</td>
			<td >TD-100&#160;</td>
			<td>2 1/2&#8221; long drinking tubes with 5/16&#8221; opening, straight ball-spout 
			http://www.ancare.com/products/watering-equipment/open-drinking-tubes/straight-tubes-ball-point&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Iohexol for making oral contrast agent solution</td>
			<td >GE Healthcare</td>
			<td ></td>
			<td>350 mg iodine per ml 
			http://www3.gehealthcare.com/en/products/categories/contrast_media/omnipaque&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Chocolate syrup for flavoring oral contrast agent</td>
			<td >Herseys</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >10 ml syringe for syringe delivery system</td>
			<td >Becton, Dickinson and Company</td>
			<td >309604</td>
			<td>Luer lock tip syringe without needle, 100 per box 
			http://www.bd.com/hypodermic/products/syringeswithoutneedles.asp</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Catheter tubing for syringe delivery system</td>
			<td >Becton, Dickinson and Company</td>
			<td >427451</td>
			<td>Polyethylene Tubing (Non-Sterile) (PE 240) 100&#39; 
			http://www.bd.com/ds/productCenter/427451.asp&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Needle for syringe delivery system</td>
			<td >Becton, Dickinson and Company</td>
			<td >427560</td>
			<td>15-gauge needle, fits into PE 240 catheter tubing 
			http://www.bd.com/ds/productCenter/427560.asp&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Delrin acetal resin rod for syringe delivery system</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >8576K15</td>
			<td>1/2 inch diameter, black 
			http://www.mcmaster.com/#catalog/120/3609/=t0wvaf&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Acrylic sheeting for scissor lift</td>
			<td >Ponoko</td>
			<td ></td>
			<td>Laser cut 
			http://www.ponoko.com&#160;</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >3D printed ABS frame</td>
			<td >Engineering Rapid Prototyping Facility, University of Missouri</td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Brass rods for scissor lift</td>
			<td >Amazon</td>
			<td >TTRB-03-12-03</td>
			<td>made into axles 
			http://www.amazon.com/Brass-Seamless-Round-Tubing-Length/dp/B000FN898M</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Drawer slide for scissor lift</td>
			<td >Richelieu</td>
			<td >10292G116</td>
			<td>Attaches to base of scissor lift 
			http://www.lowes.com/pd_380986-93052-T35072G16_0__?productId=50041754</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >28BYJ-48 stepper motor for scissor lift</td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td>2 each</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >ULN2003 Darlington transistor array for scissor lift</td>
			<td >Toshiba</td>
			<td >ULN2003APG</td>
			<td>Used as stepper drivers (2 each)</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >ATTINY85 microcontroller for scissor lift</td>
			<td >Atmel</td>
			<td >ATTINY85-20PU</td>
			<td>2 each 
			http://www.taydaelectronics.com/attiny85-attiny85-20pu-8-bit-20mhz-microcontroller-ic.html</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Nylon spur gear</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >57655K34</td>
			<td>2 each 
			http://www.mcmaster.com/#57655k34/=t0yaqz</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Nylon spur gear rack</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >57655K62</td>
			<td>2 each 
			http://www.mcmaster.com/#57655k62/=t0ybh9</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >4-40 nylon machine screws</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >95133A315</td>
			<td>Lift assembly 
			http://www.mcmaster.com/#95133a315/=t0yd8q</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >4-40 nylon hex nuts</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >94812A200</td>
			<td>Lift assembly 
			http://www.mcmaster.com/#94812a200/=t0ye29</td>
		</tr>
		<tr >
			<td >Buna-N O-Ring AS568A Dash No. 104</td>
			<td >McMaster-Carr</td>
			<td >9452K318</td>
			<td>Lift assembly 
			http://www.mcmaster.com/#9452k318/=t0yem7</td>
		</tr>
		<tr >
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td ></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

adapting human videofluoroscopic swallow study methods to detect and characterize dysphagia in murine disease models

מחקר זה הותאם videofluoroscopic אדם בליעת מחקר שיטות (VFSS) לשימוש עם דגמי מחלה עכבריים לצורך קידום מחקר הבליעה translational. תוצאות מוצלחות תלויות בשלושת מרכיבים קריטיים: חדרי בדיקה המאפשרים האכלה עצמית בעמידה בלתי מרוסן בחלל מצומצם, מתכונים שלהסוות את הטעם / ריח מרתיע של סוכנים בניגוד אוראליים, זמינים מסחרי, ופרוטוקול בדיקת צעד-אחר-צעד ש מאפשר כימות של פיזיולוגיה סנונית. חיסולו של אחד או יותר ממרכיבים אלה יהיה השפעה לרעה על תוצאות המחקר. יתר על כן, יכולת רמת האנרגיה של מערכת השיקוף תקבע איזה לבלוע פרמטרים יכולים להיחקר. רוב מרכזי המחקר fluoroscopes אנרגיה גבוהה מיועד לשימוש עם אנשים ובעלי חיים גדולים יותר, וכתוצאה מכך איכות תמונה ירודה במיוחד כאשר בודקים עכברים ומכרסמים קטנים אחרים. למרות מגבלה זו, זיהינו שבעה VFSפרמטרים S שהם לכימות באופן עקבי בעכברים בעת שימוש פלואורוסקופ אנרגיה גבוה בשילוב עם פרוטוקול VFSS העכברי החדש. לאחרונה הושגו מערכת שיקוף אנרגיה נמוכה עם יכולות רזולוציה הדמיה וגדלה גבוהות במיוחד, שנועדה לשימוש עם עכברים ומכרסמים קטנים אחרים. עבודה ראשונית באמצעות מערכת חדשה זו, בשילוב עם פרוטוקול VFSS העכברי החדש, זיהתה 13 פרמטרים סנונית שהם כימות באופן עקבי בעכברים, שהוא כמעט כפול המספר שהושג באמצעות (כלומר, אנרגיה גבוהה) קונבנציונלית fluoroscopes. זיהוי של פרמטרים סנונית נוספים צפוי כפי שאנו לייעל את היכולות של מערכת חדשה זו. תוצאות עד כה להדגים את התועלת של שימוש במערכת שיקוף אנרגיה נמוכה כדי לזהות ולכמת שינויים עדינים בפיזיולוגיה סנונית שאחרת עשויה להתעלם בעת השימוש בfluoroscopes אנרגיה הגבוהה כדי לחקור מודלים עכבריים מחלה.

We have successfully designed a novel and replicable murine-specific VFSS protocol that includes test chambers that permit self-feeding, recipes for flavoring oral contrast agents, and a step-by-step test protocol that permits quantification of swallow physiology. The energy level capability of the fluoroscopy system determined which swallow parameters could be investigated in mice. We initially used high energy fluoroscopes designed for use with people and larger animals (e.g., GE Advantx, GE OEC 9600, and Omega Cardiac Cath CS-25, each at 30 frames per second). However, these systems had insufficient magnification capabilities for testing mice, which resulted in the animal filling only a small portion of the field of view (Figure 9). As a result, image quality was exceptionally poor, rendering it impossible to visualize most structures of the swallowing mechanism. Despite this limitation, we identified 7 objective VFSS swallow parameters that were consistently quantifiable for mice when using a conventional (i.e., high energy) fluoroscope in combination with the new murine VFSS protocol (Table 3). In addition, we identified the vallecular space as the anatomical trigger point for swallowing in healthy adult mice (3-17 months of age), as well as mice with conditions of advanced age (&#62;18 months) and end-stage ALS.
<img alt="Figure 9" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" width="650" /> 
Figure 9: High Energy Fluoroscopy Systems. Left: Representative image of a mouse obtained using high energy (i.e., conventional) fluoroscopy systems. Note that the mouse fills only a small portion of the fluoroscopy field of view, thereby demonstrating the insufficient magnification capability of conventional fluoroscopes for imaging rodents. Right: Same image magnified post-capture using a video editing software program. Black arrow: swallow trigger point (valleculae). White arrow: bolus in the distal esophagus, immediately prior to passing through the GE junction (white asterisk). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig9highres.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>SWALLOW PARAMETERS</td>
			<td style="width:140px">High Energy System</td>
			<td style="width:140px">Low Energy System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inter-Swallow Interval (ISI)</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jaw Excursion Rate (Lick Rate Equivalent)</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jaw Excursion Distance</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lick-Swallow Ratio</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Swallow Rate&#160;</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pharyngeal Transit Time (PTT)</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolus Speed through Pharynx</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Esophageal Transit Time (ETT)</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolus Speed through Esophagus</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolus Speed through Pharynx and Esophagus</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bolus Area&#160;</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pharyngeal Residue Area</td>
			<td></td>
			<td>X</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Volume of Liquid Consumed</td>
			<td>X</td>
			<td>X</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Table 3: Swallow Parameters Quantifiable Using High Versus Low Energy Fluoroscopy Systems.
We recently obtained a low energy magnification fluoroscopy system called The LabScope (Glenbrook Technologies, Randolph, NJ) that was specifically designed for our lab for use with mice and other small rodents (Figure 10). However, the markedly greater magnification levels of this system rendered it impossible to view the entire swallowing mechanism of a mouse in a single field of view. Instead, two test positions are required, as shown in Figure 11. Position 1 permits visualization of the entire head and proximal thoracic region. This position is necessary for assessing the oral and pharyngeal stages of swallowing. Position 2 permits visualization from the swallow trigger point (i.e., valleculae) to the gastroesophageal (GE) junction. This position is necessary for assessing the esophageal stage of swallowing. Preliminary work using The LabScope in combination with the new murine VFSS protocol has identified 13 objective swallow parameters that are consistently quantifiable in mice, which is nearly double the number obtained using high energy (i.e., conventional) fluoroscopes (Table 3). This outcome is attributed to the advanced magnification capabilities of The LabScope, which allows for visualization of numerous anatomical structures (Figure 12) that were essentially invisible when using conventional systems: e.g., hyoid bone, trachea, and cervical vertebrae. As a result, we also were able to analyze the videos for evidence of laryngeal penetration and aspiration. Neither penetration nor aspiration was observed for any mouse in this study, regardless of health or disease conditions.
<img alt="Figure 10" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig10highres.jpg" width="650" /> 
Figure 10: The LabScope. Left: The LabScope performs as a desktop fluoroscope for small animals. Right: Close-up view of The LabScope with labeled components. The scissor lift table is positioning an observation chamber within the fluoroscope field of view. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig10highres.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>
<img alt="Figure 11" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig11highres.jpg" width="650" /> 
Figure 11: Low Energy Fluoroscopy System. Images of a mouse obtained using a low energy fluoroscopy system. Note that the high magnification capability prevents visualization of the entire swallow mechanism within the fluoroscopy field of view. Left: Position 1 &#8211; permits visualization of the entire head and proximal thoracic region. The swallow trigger point (black arrow) is essentially centered within the field of view. Right: Position 2 &#8211; permits visualization from the swallow trigger point (black arrow) to the GE junction (white asterisk). Note the bolus passing through the distal esophagus (white arrow). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig11highres.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>
<img alt="Figure 12" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" width="650" /> 
Figure 12: Anatomical Structures Visible Using a Low Energy Fluoroscopy System. Even at the lowest magnification setting (left), boney structures of the head and neck of a mouse are readily visible using our low energy fluoroscopy system (i.e., The LabScope). Anatomical structures within the black square are shown (and labeled) at higher magnification to the right. Improved visualization of boney structures permits quantification of several additional swallow parameters that were impossible to analyze using high energy fluoroscopes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig12highres.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>
Swallow rate and inter-swallow interval are representative VFSS parameters that can be quantified using either low or high energy fluoroscopy systems in combination with the new murine VFSS protocol. These two swallow parameters were quantified for three groups of mice: SOD1-G93A (SOD1) transgenic mice (i.e., a model of ALS) at disease end-stage between 4-5 months of age, aged C57 mice (18-24 months of age), and a control group of healthy young (4-8 months of age) C57 mice and nontransgenic littermates from the SOD1 colony. All data pertain to spout drinking only, using either a low or high energy fluoroscopy system. No significant differences were found between young C57 mice and young nontransgenic (control) mice from the SOD1 colony relative to these two swallow parameters; therefore, data were combined into a general &#8220;control&#8221; group of young healthy mice for comparison with aged C57 mice and end-stage SOD1 mice. Swallow rate (i.e., the number of swallows during 2 consecutive seconds of uninterrupted drinking) was significantly slower for SOD1 mice compared to aged C57 mice and controls. Inter-swallow interval (i.e., the time between two successive swallows) was not significantly different between groups. These findings support the notion that dysphagia profiles are likely to be distinctly different for each disease condition (Figure 13).
<img alt="Figure 13" src="/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" width="650" /> 
Figure 13: Preliminary Findings. This figure shows representative preliminary findings for two VFSS swallow parameters quantified using the murine VFSS protocol: swallow rate (left) and inter-swallow interval (right). Swallow rate was significantly slower for SOD1 mice compared to aged C57 mice and controls. No significant group differences were identified for inter-swallow interval. Lines at the top of the bars indicate statistically significant differences (p &#60; 0.05) between groups, identified using Bonferroni pairwise comparisons. Error bars represent &#177; 1 SEM. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52319/52319fig13highres.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models at JoVE.com

Adapting Human Videofluoroscopic Swallow Study Methods to Detect and Characterize Dysphagia in Murine Disease Models

This study successfully adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating translational dysphagia research.

התאמת שיטות סנונית Videofluoroscopic אדם מחקר כדי לזהות ולאפיין בליעה במודלי Murine מחלות

This study adapted human videofluoroscopic swallowing study (VFSS) methods for use with murine disease models for the purpose of facilitating ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Methods to Quantify Pharmacologically Induced Alterations in Motor Function in Human Incomplete SCI

שיטות לכמת שינויים מושרה פרמקולוגית בתפקוד המוטורי ב SCI הושלמה האדם

Spinal cord injury (SCI) is a debilitating disorder, which produces profound deficits in volitional motor control. Following medical stabilization, ...

Isolation of Soluble and Insoluble PrP Oligomers in the Normal Human Brain

בידוד של oligomers PRP המסיס ובלתי מסיס במוח האנושי הרגיל

The central event in the pathogenesis of prion diseases involves a conversion of the host-encoded cellular prion protein PrPC into its pathogenic isoform ...

Spectral Karyotyping to Study Chromosome Abnormalities in Humans and Mice with Polycystic Kidney Disease

Karyotyping רפאים ללמוד חריגות כרומוזום בבני אדם ועכברים עם מחלת כליות פוליציסטיות

Conventional method to identify and classify individual chromosomes depends on the unique banding pattern of each chromosome in a specific species being ...

Gene-environment Interaction Models to Unmask Susceptibility Mechanisms in Parkinson's Disease

מודלים לאינטראקציה בין סביבת גנים כדי לחשוף מנגנוני רגישות במחלת פרקינסון

Lipoxygenase (LOX) activity has been implicated in neurodegenerative disorders such as Alzheimer&#39;s disease, but its effects in Parkinson&#39;s disease ...

Murine Model for Non-invasive Imaging to Detect and Monitor Ovarian Cancer Recurrence

דגם Murine הדמיה בלתי פולשנית לזיהוי ומעקב סרטן השחלות הישנות

Epithelial ovarian cancer is the most lethal gynecologic malignancy in the United States. Although patients initially respond to the current standard of ...

Isolation and Excision of Murine Aorta; A Versatile Technique in the Study of Cardiovascular Disease

בידוד וכריתה של אב העורקים Murine; טכניקה רב-תכליתית בחקר לב וכלי דם מחלות

Cardiovascular disease is a broad term describing disease of the heart and/or blood vessels. The main blood vessel supplying the body with oxygenated ...

Using Adeno-associated Virus as a Tool to Study Retinal Barriers in Disease

שימוש בנגיף Adeno הקשורים ככלי לחקר חסמי רשתית במחלה

M&#252;ller cells are the principal glial cells of the retina. Their end-feet form the limits of the retina at the outer and inner limiting membranes ...

Methods for Culturing Human Femur Tissue Explants to Study Breast Cancer Cell Colonization of the Metastatic Niche

שיטות לExplants רקמות Culturing עצם ירך האדם ללמוד התיישבות תאי סרטן השד גרורתי של הנישה

Bone is the most common site of breast cancer metastasis. Although it is widely accepted that the microenvironment influences cancer cell behavior, little ...

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

Ex Vivo Intestinal Sacs to Assess Mucosal Permeability in Models of Gastrointestinal Disease

Sacs Ex Vivo המעיים להעריך חדירות ריריות מודלים של מחלות במערכת העיכול

The epithelial barrier is the first innate defense of the gastrointestinal tract and selectively regulates transport from the lumen to the underlying ...

Methods for Acute and Subacute Murine Hindlimb Ischemia

שיטות חריפה subacute Murine Hindlimb איסכמיה

Peripheral artery disease (PAD) is a leading cause of cardiovascular morbidity and mortality in developed countries, and animal models that reliably ...