التشخيص بالموجات فوق الصوتية التصوير من ماوس الحجاب الحاجز وظيفة
Summary
وقد ثبت التصوير بالموجات فوق الصوتية التشخيصية أن تكون فعالة في تشخيص مختلف أمراض الجهاز التنفسي في مواضيع الإنسان والحيوان. علينا أن نظهر بروتوكول الموجات فوق الصوتية الشاملة التي يستخدمها مختبر الدكتور تسوه لتحليل حركية الحجاب الحاجز وتحديدا في نماذج الماوس. وهذا هو أيضا أسلوب البحوث غير الغازية التي يمكن أن توفر معلومات كمية عن وظيفة الماوس العضلات التنفسية.
Abstract
تحليل وظيفة من القوارض عضلات الهيكل العظمي الجهاز التنفسي، وخصوصا الحجاب الحاجز، ويؤديها عادة من خلال عزل العضلات باستخدام شرائط العمليات الجراحية الغازية. على الرغم من أن هذا هو وسيلة فعالة لتقييم النشاط في الحجاب الحاجز المختبر، أنها تنطوي على عملية جراحية غير البقاء على قيد الحياة. تطبيق التصوير بالموجات فوق الصوتية غير الغازية باعتبارها الإجراء في الجسم الحي هو مفيد لأنه لا يقلل من عدد الحيوانات التضحية، ولكن هو أيضا مناسبة لرصد تطور المرض في الفئران الحية. وبالتالي، لدينا طريقة التصوير بالموجات فوق الصوتية قد يساعد على الأرجح في تطوير علاجات جديدة تخفف اصابة في العضلات الناجمة عن مختلف الأمراض التنفسية. ولا سيما، في التشخيصات السريرية لأمراض الرئة الانسدادي، والتصوير بالموجات فوق الصوتية لديه القدرة على استخدامها جنبا إلى جنب مع غيرها من الاختبارات القياسية للكشف عن الاصابة المبكرة من التعب في العضلات الحجاب الحاجز. في البروتوكول الحالي، نحن تصف كيفية تقييم بدقة الحجاب الحاجز contractility في نموذج الفأر باستخدام تقنية التصوير بالموجات فوق الصوتية التشخيصية.
Introduction
في الآونة الأخيرة، وقد تم تطبيق تقنيات التصوير بالموجات فوق الصوتية التشخيصية لنماذج الماوس من ارتفاع ضغط الدم الكلوية والبنكرياس 1،2 السرطان. ومع ذلك، لم تستخدم على نطاق واسع هذه التقنيات في القوارض الجهاز التنفسي وظيفة العضلات الفحص. لذلك، قمنا بتطوير طريقة التصوير بالموجات فوق الصوتية التشخيصية باعتبارها أداة قيمة لتقييم طولية في الجسم الحي من التنقل الحجاب الحاجز في الفئران.
وهناك العديد من المزايا لتصوير الموجات فوق الصوتية التشخيصية. على سبيل المثال، فمن موسع وآمنة، والمحمولة، ويسمح لقياس الوقت الحقيقي بتكلفة منخفضة نسبيا 3. بشكل خاص، وكانت قادرة على الكشف عن محاصرة الهواء، سمة السريرية لمرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) مع خفيفة الى الحد من تدفق الهواء الشديد 4 أجهزة معينة الموجات فوق الصوتية ذات التردد المنخفض. وبالتالي، التصوير بالموجات فوق الصوتية التشخيصية قد تكون بمثابة طريقة الفرز يمكن الوصول إليها بسهولة وقابلة للتكرار لرصد الوقت الحقيقي اضطرابات في الجهاز التنفسي.
يتم تطبيق تقنيات التصوير بالموجات فوق الصوتية التشخيصية في كثير من الأحيان إلى الحيوانات الكبيرة أو البشر. ومع ذلك، فقد كان هناك عدد محدود من الدراسات التصوير بالموجات فوق الصوتية على نماذج الماوس، والتي من المرجح نظرا للتحديات أداء الموجات فوق الصوتية على المواضيع نطاق صغير. يحدد البروتوكول الحالي إجراء رواية لقياس وظيفة الحجاب الحاجز في الماوس. بالإضافة إلى ذلك، وإن كانت هناك العديد من الدراسات القوارض على وظيفة الحجاب الحاجز، وقد تم توليد معظم النتائج من خلال عزل شرائح العضلات مباشرة من الحيوان الموت الرحيم 5-7. في المقابل، فإن التشخيص باستخدام طريقة التصوير بالموجات فوق الصوتية في الجسم الحي لتحليل النشاط الحجاب الحاجز تقليل ضحى عدد الحيوانات للتجريب. وعلاوة على ذلك، والعلاجات الطويلة الأمد التي تركز على تعزيز انقباض الحجاب الحاجز يمكن تقييمها بدقة عن طريق الموجات فوق الصوتية في نماذج القوارض دون التضحية الحيوانات.
ntent "> في مختبرنا، قمنا بتطوير وسيلة فعالة لتصور وكذلك تحليل الماوس النشاط الحجاب الحاجز باستخدام جهاز الموجات فوق الصوتية، مما يساعد على فهم وظيفة الحجاب الحاجز في الجسم الحي، ويتجنب أساليب الغازية للحيوانات، ويساعد في تطوير العلاجية علاجات لضعف الجهاز التنفسي.Protocol
Representative Results
Discussion
بروتوكول التجريبية الحالية تطور تقنيات التصوير بالموجات فوق الصوتية التشخيصية محددة للنشاط الحجاب الحاجز في نموذج الفأر من خلال ذلك، في الجسم الحي النهج غير الغازية. إعدادات جهاز التخدير هي قيم تقريبية، والتي قد يتم تعديلها بشكل طفيف لكل حيوان منذ الفئران الف?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويدعم هذا العمل من المنح المقدمة من الصندوق العام وصندوق OU G110 التميز البحثي للبحوث الطبية الحيوية وجامعة ولاية أوهايو-HRS صندوق 013000. فإن الكتاب أود أن أشكر لورين تشن لمساعدتها في إعداد هذه المخطوطة.
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).
