使用强迫振动技术在小鼠呼吸系统力学评价

该程序的总体目标是演示使用 flex 事件（一种商用计算机控制的活塞呼吸机）对小鼠呼吸力学的强制振荡测量。这将通过评估气道对吸入甲基胆碱的反应来完成。第一步是准备所需的试剂、设备和受试者。

然后将受试者连接到呼吸机进行机械通气和呼吸力学测量。使用预定义的脚本，在基线和甲基胆碱攻击后进行一系列高度受控的自动测量。结果分析可以显示气道高反应性，与对照受试者相比，暴露于氯的小鼠的阻力和弹性蛋白的最大反应更大。

与现有方法相比，该技术的主要优点是它提供了一种准确的工具，可以通过该工具以全面、详细和转化的方式测量肺功能。这是通过分析在受试者气道开口处施加的预定义振荡气流波形而获得的压力和体积信号来实现的。此外，许多影响生理反应的因素可以控制和标准化。

使用此方法，打开 Flex 事件 FX 系统并启动软件。本协议适用于 flexi 支持的两代 flex 事件中的任何一代。在第一次实验会话或之前的任何时间佩戴 7 个软件打开研究定义和计划模块以预定义研究结构。

单击 Create a new study（创建新研究）按钮，然后按照向导创建研究。概述协议并定义要研究的实验组和受试者。通过打开实验会话模块并按照启动顺序启动实验会话。

用于研究和模板选择。将主题分配给测量地点并确认其权重。按照作软件中描述的步骤继续校准系统。

提示将要使用的套管连接到 Y 管进行校准。按照校准向导中的步骤继续校准套管，并验证获得的校准值是否在指定范围内。如果需要，请重复校准过程，除非准备好，否则取消提示以开始通风和数据记录。

这些可以在以后启动。使用适当剂量的麻醉剂麻醉受试者。验证受试者是否已达到手术麻醉水平。

受试者应该对脚趾捏没有反应，呼吸应该是规律的，不要费力。将动物仰卧放置热源以保持适当的体温。距离鼠标 60 厘米处放置 45 瓦的灯泡就足够了。

然后用酒精清洁喉咙区域，露出气管。切开一个切口，轻轻地将上颌下腺和覆盖它的肌肉层分开。使用一对微型镊子轻轻提起气管。

然后在其下方缝合。在最靠近喉部的两个软骨环之间切开。这会在气管上做一个小切口，而不对其进行切片。

将校准好的套管插入切口，然后轻轻地将其推进穿过五个气管环。在此示例中，一个 1.2 厘米的金属 18 号套管正在运行。使用缝合线固定套管至关重要。

附件应在套管周围形成气密密封。将空心动物靠近呼吸机。通过在通风泊坞窗中选择预定义或自定义的通风配置文件来启动机械通风。

现在通过 Y 管将动物连接到呼吸机。小心地将动物与呼吸机对齐，并确保气管插管与呼吸机处于同一水平。这避免了软件中可能出现的套管、闭塞或气管扭曲。

通过双击扰动名称来执行深度充气扰动，以验证套管的插入和连接。除非有泄漏，否则系统将在 3 秒内保持 30 厘米水的压力，而不会产生过多的体积位移。记录的体积和压力轨迹应该是平滑的，没有偏移或变形的迹象。

否则，此时可能会出现套管、阻塞或错位。如果需要，可以连接用于心率和体温监测的生命体征传感器。这些信号的数据记录可以随时手动或通过脚本自动启动。

雾化器激活、事件标记物等的测量或命令可以使用预定义或自定义脚本自动进行，以实现高度受控和可重复的实验过程。产生许多参数的六个扰动家族可用于描述基线和给定挑战之后的主题呼吸系统力学。当准备好开始测量时，重要的是首先运行深度充气扰动以招募闭合的肺区域并标准化肺容量历史。

接下来，通过运行测试测量来验证是否存在自发吸气努力。观察所选数据集视图中的压力信号轨迹。具有逐步 PV 曲线。

压力平台应明确定义，没有向下的偏转。压力的向下摆动表明动物的吸气努力。现在，通过双击其标题来启动评估气道对吸入甲基胆碱的反应性的脚本。

在此示例中，该脚本一式三份地进行一系列基线测量。然后提示用盐水加载雾化器。或者在这个例子中，甲基胆碱溶液将大约 100 μL 的溶液加载到雾化器中。

软件中输入信息后，雾化将自动开始。雾化结束后不久，开始一系列间隔很近的测量，持续大约三分钟。接下来，提示执行。

提供了另一个挑战，并且可以在挑战之间重复测量顺序。用棉签擦干雾化器支架的内部有助于防止飞沫或冷凝水在吸气管中积聚。在收集数据时，软件会计算与扰动相关的参数，并根据数据与模型的拟合情况提供决定系数。

稍后，可以通过软件的审查和报告模块访问实验，以导出或进一步分析数据。在实验结束时，停止通风并分离受试者。分离后，用过量的戊巴比妥钠迅速对动物实施安乐死，然后可以进行支气管肺泡灌洗或分离肺部以进行进一步分析。

在切换到下一个主题之前，冲洗并擦干雾化器适配器、管道和套管。切换到作软件中的下一个被摄体并确认其权重。然后继续执行建议的校准步骤，然后再继续实验。

在一天结束时，冲洗并擦干设备。请记住，在关闭实验会话之前，还要根据制造商的说明清洁系统呼气阀，以保持系统的性能。以下示例代表了幼稚和氯暴露小鼠实验的一系列典型结果，与幼稚 aj 的等效结果相同。

小鼠在基线和甲基胆碱诱导的支气管收缩后使用 flexi wear seven 支持的两代 flex 事件中的任何一代获得。由于宽带 FOT 测量允许将肺反应划分为气道和实质组织参数，因此它们提供了一种识别受影响肺部区域的方法。例如，当呼气末压力从 3 厘米水增加到 9 厘米水时，幼稚的 AJ 小鼠表现出基线阻力增加。

呼气末压力的变化导致气道阻力降低，这与较高肺容量和较大充气压力的支气管扩张作用一致，并且组织阻尼增加，该参数与组织阻力密切相关，反映了组织粘弹性和可能的阻力小气道。众所周知，后者随着肺容量的增加而增加。该方案通常用于评估暴露于氯气后对吸入甲基胆碱的气道反应性。

B.SEA 小鼠与空气暴露对照组相比表现出气道高反应性。在本示例中，暴露于氯气的小鼠在所有 FOT 参数下都表现出更大的最大响应。这些小鼠还显示出浓度反应曲线的统计学显着左移或对吸入甲基胆碱的超敏反应，这可以通过导致抵抗力和弹性蛋白加倍所需的甲基胆碱浓度降低来例证。

除了 FOT 之外，弯曲事件系统还可以记录其他测量值，例如压力体积曲线。通货紧缩边的上部拟合 Salazar Knolls 方程，相关参数由软件计算。为了成功使用这项技术，重要的是要注意每个特别重要的步骤，即系统的校准、气管插管的阻力、动物的定位和肺容量的标准化。

如果精确遵循这些步骤，该方法将为您提供小鼠肺机械特性的准确表征。